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離溶磁鉄鉱の磁気的性質に基づく火星磁場強度の推定

研究課題

研究課題/領域番号 19K14777
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分17010:宇宙惑星科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

佐藤 雅彦  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (50723277)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード斜長石 / 磁鉄鉱 / 離溶 / 火星 / 惑星磁場 / 離溶磁鉄鉱 / 古惑星磁場
研究開始時の研究の概要

過去の惑星磁場強度に関する情報は、惑星内部ダイナミクス状態を知る重要な指標であり、表層環境の進化を知る上でも必要不可欠である。形成初期における火星の磁場強度に関する情報は、そのデータ量・質ともに不十分であり解明が急務となっている。本研究では、斜長石中に含まれる離溶磁鉄鉱の磁気的性質を用いた新手法により、火星地殻に含まれる離溶磁鉄鉱が記録している磁場記録を読み解く事で、形成初期における火星の磁場強度を推定する。

研究成果の概要

本研究では,複数の岩体から採取した岩石試料に含まれる斜長石単結晶を用いて,磁気ヒステリシス測定・電子線マイクロプローブアナライザ測定・X線吸収微細構造測定を行い,斜長石中の鉄価数と離溶磁鉄鉱量の間の関係を得ることに成功した.また斜長石試料の残留磁化獲得効率の計測を行った.実験から得られた結果と熱力学計算の結果を用いる事で,火星地殻中に含まれる離溶磁鉄鉱の含有量および残留磁化強度を求め,人工衛星によって観測された地殻岩石の残留磁化強度と比較する事で,過去における火星の磁場強度値を推定することに成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

過去の惑星磁場強度に関する情報は,惑星内部ダイナミクス状態を知る重要な指標であり,表層環境の進化を知る上でも必要不可欠である.しかし形成初期における火星の磁場強度に関する情報は,そのデータ量・質ともに不十分であり解明が急務となっていた.本研究では,斜長石中に含まれる離溶磁鉄鉱の磁気的性質を用いた新手法により問題解決を試みた.実験・計算から火星地殻中に含まれる離溶磁鉄鉱の含有量および離溶磁鉄鉱の残留磁化強度を求め,得られた実験データを用いて人工衛星によって観測された離溶磁鉄鉱の磁場記録を読み解く事で,形成初期における火星の磁場強度の推定値を得ることに成功した.

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Experimental Evaluation of Remanence Carriers Using the Microcoercivity‐Unblocking Temperature Diagram2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Masahiko、Terada Takuma、Mochizuki Nobutatsu、Tsunakawa Hideo
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: 20 号: 11 ページ: 5177-5191

    • DOI

      10.1029/2019gc008534

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Variation of Iron Species in Plagioclase Crystals by X‐ray Absorption Fine Structure Analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Nakada Ryoichi、Sato Masahiko、Ushioda Masashi、Tamura Yujiro、Yamamoto Shinji
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: 20 号: 11 ページ: 5319-5333

    • DOI

      10.1029/2018gc008131

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Mineralogical characterization on acicular magnetite exsolved in plagioclase2021

    • 著者名/発表者名
      R. Sugaya、M. Sato、T. Kogure
    • 学会等名
      International Conference on Textures of Materials
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Paleo- and rock-magnetic study on single plagioclase grains separated from the Doshi gabbro in the Tanzawa plutonic complex2020

    • 著者名/発表者名
      加藤千恵、佐藤雅彦、山本伸次、田村裕二郎、山本裕二
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of the magnetite exsolution abundance and valence state of iron in single plagioclase crystal separated from Doshi gabbro2020

    • 著者名/発表者名
      田村裕二郎、佐藤雅彦、中田亮一、加藤千恵、山本伸次
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Preliminary paleomagnetic study on single plagioclase crystals separated from the anorthositic dike in the Doshi gabbroic body2020

    • 著者名/発表者名
      永井はるか、佐藤雅彦、加藤千恵、小澤一仁
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Constraints on the Source of the Martian Magnetic Anomalies Inferred From Relaxation Time of Remanent Magnetization2020

    • 著者名/発表者名
      M. Sato、Y. Yamamoto、T. Nishioka、K. Kodama、N. Mochizuki、M. Ushioda、R. Nakada、H. Tsunakawa
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Experimental evaluation of remanence carriers in coercivity-blocking temperature diagram2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤雅、寺田卓馬、望月伸竜、伊藤理子、綱川秀夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Mineralogical study on magnetite exsolution and host plagioclase crystal2019

    • 著者名/発表者名
      田村裕二郎、中田亮一、佐藤雅彦、山本伸次
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Iron Species in Plagioclase: Towards the Understanding on Magnetite Exsolution in Plagioclase2019

    • 著者名/発表者名
      Nakada Ryoichi、Sato Masahiko、Ushioda Masashi、Tamura Yujiro、Yamamoto Shinji
    • 学会等名
      Goldschmidt Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mineralogical study on acicular magnetite exsolution in plagioclase2019

    • 著者名/発表者名
      菅谷崚、佐藤雅彦、小暮敏博
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Variation of iron species in plagioclase crystals by X-ray absorption fine structure analysis2019

    • 著者名/発表者名
      中田亮一、佐藤雅彦、潮田雅司、田村裕二郎、山本伸次
    • 学会等名
      日本鉱物科学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Preliminary estimations of the exsolved magnetite content in crustal rock and its contribution to the crustal magnetization2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤雅彦、潮田雅司、中田亮一、田村裕二郎、山本伸次
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Rock-magnetic study on single plagioclase grains separated from the Doshi gabbro in the Tanzawa plutonic complex2019

    • 著者名/発表者名
      加藤千恵、佐藤雅彦、山本裕二
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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