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ナノビームを用いた小惑星リュウグウ試料の研究:C型小惑星の宇宙風化の解明に向けて

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0094
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
研究機関京都大学 (2020-2023)
九州大学 (2019)

研究代表者

野口 高明  京都大学, 理学研究科, 教授 (40222195)

研究分担者 三宅 亮  京都大学, 理学研究科, 准教授 (10324609)
松本 徹  京都大学, 白眉センター, 特定助教 (80750455)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードリュウグウ / C型小惑星 / (S)TEM / 砂の物質分析班 / 宇宙風化 / 初期分析 / 小惑星 / 走査透過電子顕微鏡 / X線吸収端微細構造 / はやぶさ2 / FIB-SEM / FIB / TEM
研究開始時の研究の概要

小惑星リュウグウ試料の分析班の,微小粒子の岩石鉱物学的研究を行うサブチームとして,大きさ50ミクロン程度より小さい試料について国際共同研究を行う。九州大学と京都大学において,微小粒子の形状・微細表面組織の観察,および,(S)TEMおよびSTXM-XANES分析を行うための試料加工をおよそ80試料について行う。これらの試料のうち60試料は九州大学と京都大学以外の研究機関での分析に供する。その他機関のおよそ6割は,米国・英国・ドイツ・フランスの研究機関である。本研究では,これらの機関に日本から試料を持って行きリュウグウ試料の国際共同研究を行う。

研究成果の概要

はやぶさ2探査機の持ち帰ったC型小惑星リュウグウ初期分析チームの一つである「砂の物質分析班」班長の本研究代表者野口,研究分担者松本と三宅,国際共同研究者Ishii, Stroud,Zega,Zolensky,Abreu,Harries,Langenhorst,Leroux,Beck,Bridges,Leeらからなる総勢65名のチームによって,リュウグウの宇宙風化が解明された。リュウグウの宇宙風化では,メテオロイド衝撃加熱による表面の溶融が顕著であった。また,太陽風照射が重要な役割を果たしている宇宙風化も見出すことができた。太陽風照射による宇宙風化は含水層状珪酸塩と無水鉱物では全く異なっていた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

宇宙風化とは,大気のない天体が宇宙空間に長期間曝されている間に徐々に変化していく現象のことである。はやぶさ2探査機が持ち帰った小惑星リュウグウの試料を(走査)透過電子顕微鏡で詳細に研究した。リュウグウ物質には,表面から10ミクロンが隕石が小惑星に衝突した際の衝撃加熱で溶融したものが存在していた。リュウグウは含水層状珪酸塩鉱物という結晶水あるいはヒドロキシ基として水を含む鉱物を多量に含むが,この溶融層は完全に脱水していた。地上観測やはやぶさ2探査機のその場観測でリュウグウは天体全体が加熱され脱水している天体であるように見えていた原因はこの脱水溶融層にリュウグウ表面が薄く覆われているためらしい。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (12件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] The University of Hawai‘i at Munaroa/NASA Langley Research Center/The University of Arizona(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Friedrich-Schiller-Universitaet Jena(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Luxembourg Inst. Sci. Tech.(ルクセンブルク)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universite de Lille/Universite Grenoble Alpes(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The University of Leicester/The University of Glasgow/The University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Hawaii/University of Arizona/Purdue University(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Lille/University of Grenoble Alps(フランス)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Jena(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Leicester/University of Glasgow(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Curtin University(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Influx of nitrogen-rich material from the outer Solar System indicated by iron nitride in Ryugu samples2024

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, T., Noguchi, T., Miyake, A. and 74 more (Yabuta, H.は56番目)
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 8 号: 2 ページ: 207-215

    • DOI

      10.1038/s41550-023-02137-z

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nonequilibrium spherulitic magnetite in the Ryugu samples2023

    • 著者名/発表者名
      E. Dobrica et al.
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 346 ページ: 65-75

    • DOI

      10.1016/j.gca.2023.02.003

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A dehydrated space-weathered skin cloaking the hydrated interior of Ryugu2022

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Takaaki、Matsumoto Toru、Miyake Akira、Igami Yohei、Haruta Mitsutaka、Saito Hikaru、Hata Satoshi、Seto Yusuke、Miyahara Masaaki、Tomioka Naotaka ... Yabuta Hikaru ... et al.
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 7 ページ: 170-170

    • DOI

      10.1038/s41550-022-01841-6

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Dehydration decomposition of phyllosilicates in the C-type asteroid Ryugu material by space weathering.2022

    • 著者名/発表者名
      T. Noguchi et al.
    • 学会等名
      85th Meteoritical Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nano Phase Opaque Minerals in Vapor Deposited Rims Found on Samples from C-Type Asteroid Ryugu2022

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto et al.
    • 学会等名
      85th Meteoritical Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Incipient space weathering on 162173 Ryugu recorded by crystallographic changes of pyrrhotite2022

    • 著者名/発表者名
      D. Harries et al.
    • 学会等名
      85th Meteoritical Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mineralogy and Space Weathering of Fine Fraction Recovered from Asteroid (162173) Ryugu2022

    • 著者名/発表者名
      T. Noguchi et al.
    • 学会等名
      53rd Lunar and Planetary Science Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Space Weathering of Anhydrous Minerals in Regolith Samples from the C-Type Asteroid Ryugu2022

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto et al.
    • 学会等名
      53rd Lunar and Planetary Science Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evidence for Micrometeoroid Bombardment on the Surface of Asteroid Ryugu2022

    • 著者名/発表者名
      M. Thompson et al.
    • 学会等名
      53rd Lunar and Planetary Science Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mineralogy and surface modification of small grains recovered from the asteroid 162173 Ryugu2021

    • 著者名/発表者名
      T. Noguchi et al.
    • 学会等名
      Hayabusa Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Surface morphologies and space weathering features of Ryugu samples2021

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto et al.
    • 学会等名
      Hayabusa Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-10-10   更新日: 2025-01-30  

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