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新しい時代の太陽系物質科学:マルチスケールで見た含水小惑星の形成進化過程

研究課題

研究課題/領域番号 20H00188
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

中村 智樹  東北大学, 理学研究科, 教授 (20260721)

研究分担者 牛久保 孝行  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (10722837)
上椙 真之  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 分光推進室, 主幹研究員 (20426521)
玄田 英典  東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (90456260)
臼井 文彦  神戸大学, 理学研究科, 特命助教 (30720669)
三宅 亮  京都大学, 理学研究科, 准教授 (10324609)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
46,280千円 (直接経費: 35,600千円、間接経費: 10,680千円)
2023年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2022年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2021年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2020年度: 27,950千円 (直接経費: 21,500千円、間接経費: 6,450千円)
キーワード小惑星 / Ryugu / 炭素質隕石 / Hayabusa2 / C型小惑星 / はやぶさ2 / 小惑星リュウグウ / リュウグウ / 含水小惑星 / 炭素質コンドライト
研究開始時の研究の概要

本研究では、水と共存し、水の性質変化に敏感な含水鉱物に着目し、その特性(鉱物種、含水量、化学組成、水素、酸素および希ガス同位体組成、反射スペクトル)が天体進化に伴いどのように変遷したか、系統的変化とメカニズムをミクロンスケールから天体スケールで理解することを目的とする。このようにして得られた含水鉱物の特性から、C型、D型小惑星の形成位置の推定、加熱脱水の原因究明、地球の水の起源への制約、といった大問題に取り組みたい。

研究成果の概要

小惑星探査機はやぶさ2が回収した小惑星サンプル、および類似するCI炭素質隕石の放射光や電子顕微鏡などを用いた物質分析を行い、含水小惑星の形成位置、形成環境、形成後の天体内部での水質変成による化学進化を解明した。また、サンプルの物性を測定し、含水小惑星の衝突破壊のプロセスも推定することに成功した。成果はとりまとめ、サイエンス誌をはじめとする多くの学術誌に出版した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

小惑星からのリターンサンプルを解析し,C型小惑星の起源や形成進化のプロセスを明らかにした.リュウグウのような小惑星が地球に生命の基礎物質や水をもたらした可能性を高めた.また,日本の探査機が持ち帰った小惑星サンプルを詳細に分析し,科学的価値が高いことを示せたのは社会的意義が高いと考えられる.

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 15件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] NASA/JSC(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] パリ自然史博物館(フランス)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] フランクフルト大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] パリ自然史博物館/パリ大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] NASA JSC(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ゲーテ大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Microstructural and chemical features of impact melts on Ryugu particle surfaces: Records of interplanetary dust hit on asteroid Ryugu2024

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto M. et al. (11/39)
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 10 号: 3 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1126/sciadv.adi7203

    • 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] Quantification of bulk elemental composition for C‐type asteroid Ryugu samples with nondestructive elemental analysis using muon beam2024

    • 著者名/発表者名
      Ninomiya K., Osawa T., Terada K., Wada T., Nagasawa S., Chiu I., Nakamura T., Takahashi T., Miyake Y., Kubo M. K., ...Tachibana S., et al
    • 雑誌名

      Meteoritics and Planetary Science

      巻: ー 号: 8 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1111/maps.14135

    • 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] Correlated IR-SEM-TEM studies of three different grains from Ryugu: From the initial material to post-accretional processes2024

    • 著者名/発表者名
      Aleon-Toppani Alice、Brunetto Rosario、Dionnet Zelia、Rubino Stefano、Baklouti Donia、Brisset Fran?ois、Vallet Maxime、Heripre Eva、Nakamura Tomoki et al.
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 371 ページ: 1-30

    • DOI

      10.1016/j.gca.2024.02.006

    • 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] Reassigning CI chondrite parent bodies based on reflectance spectroscopy of samples from carbonaceous asteroid Ryugu and meteorites2023

    • 著者名/発表者名
      K. Amano,他48名(15番目)
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 9 号: 49

    • DOI

      10.1126/sciadv.adi3789

    • 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] Space weathering acts strongly on the uppermost surface of Ryugu2023

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka M., Kagawa E., Amano K., Nakamura T., Tatsumi E., ...Tachibana S., et al
    • 雑誌名

      Communications Earth and Environment

      巻: 4 号: 1

    • DOI

      10.1038/s43247-023-00991-3

    • 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] Development of Nondestructive Elemental Analysis System for Hayabusa2 Samples Using Muonic X-rays2023

    • 著者名/発表者名
      Osawa Takahito、Nagasawa Shunsaku、Ninomiya Kazuhiko、Takahashi Tadayuki、Nakamura Tomoki et al.
    • 雑誌名

      ACS Earth and Space Chemistry

      巻: 7 号: 4 ページ: 699-711

    • DOI

      10.1021/acsearthspacechem.2c00303

    • 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] Three‐dimensional multiscale assembly of phyllosilicates, organics, and carbonates in small Ryugu fragments2023

    • 著者名/発表者名
      Dionnet Z., Rubino S., Aleon-Toppani A., Brunetto R., Tsuchiyama A., ...Tachibana S., et al
    • 雑誌名

      Meteoritics and Planetary Science

      巻: ー 号: 8 ページ: 171-171

    • DOI

      10.1111/maps.14068

    • 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] Visualization of nanoscale magnetic domain states in the asteroid Ryugu2023

    • 著者名/発表者名
      Kimura, Yuki; Kato, Takeharu; Tanigaki, Toshiaki and 33 more (Yabuta, H.は27番目)
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 14096-14096

    • DOI

      10.1038/s41598-023-41242-x

    • 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] Formation and evolution of carbonaceous asteroid Ryugu: Direct evidence from returned samples2023

    • 著者名/発表者名
      Nakamura T.、Matsumoto M.、Amano K.、Enokido Y.、Zolensky M. E.、Mikouchi T.、Genda H.、Tanaka S.、Zolotov M. Y.、Kurosawa K. .. Yabuta H. ... et al.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 379 号: 6634 ページ: 8671-8671

    • DOI

      10.1126/science.abn8671

    • 関連する報告書
      2022 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] Chondrule-like objects and Ca-Al-rich inclusions in Ryugu may potentially be the oldest Solar System materials2023

    • 著者名/発表者名
      Nakashima Daisuke、Nakamura Tomoki、Zhang Mingming、et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41467-023-36268-8

    • 関連する報告書
      2022 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] Pebbles and sand on asteroid (162173) Ryugu: In situ observation and particles returned to Earth2022

    • 著者名/発表者名
      Tachibana S.、Abe M. et al.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 375 号: 6584 ページ: 1011-1016

    • DOI

      10.1126/science.abj8624

    • 関連する報告書
      2021 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] UV-visible-infrared spectral survey of Antarctic carbonaceous chondrite chips2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroi T.、Kaiden H.、Imae N.、Misawa K.、Kojima H.、Sasaki S.、Matsuoka M.、Nakamura T.、Bish D.L.、Ohtsuka K.、Howard K.T.、Robertson K.R.、Milliken R.E.
    • 雑誌名

      Polar Science

      巻: 29 ページ: 100723-100723

    • DOI

      10.1016/j.polar.2021.100723

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Collisional history of Ryugu’s parent body from bright surface boulders2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi E.、Sugimoto C.、Riu L.、... Yabuta, H. ... et al. (75人中67番目)
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 5 号: 1 ページ: 39-45

    • DOI

      10.1038/s41550-020-1179-z

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Combining IR and X‐ray microtomography data sets: Application to Itokawa particles and to Paris meteorite2020

    • 著者名/発表者名
      Dionnet Zelia、Brunetto Rosario、Al?on‐Toppani Alice、Rubino Stefano、Baklouti Donia、Borondics Ferenc、Buellet Anne‐C?cile、Djouadi Zahia、King Andrew、Nakamura Tomoki、Rotundi Alessandra、Sandt Christophe、Troadec David、Tsuchiyama Akira
    • 雑誌名

      Meteoritics & Planetary Science

      巻: 55 号: 7 ページ: 1645-1664

    • DOI

      10.1111/maps.13538

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterizing irradiated surfaces using IR spectroscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Brunetto R.、Lantz C.、Nakamura T.、Baklouti D.、Le Pivert-Jolivet T.、Kobayashi S.、Borondics F.
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 345 ページ: 113722-113722

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2020.113722

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] リュウグウサンプル表面の微小クレータ分布2023

    • 著者名/発表者名
      中村智樹 他
    • 学会等名
      日本惑星科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] How do returned asteroid samples compare with meteorites?2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Nakamura
    • 学会等名
      ISSI Early Solar System Workshop Bern
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis of “stone” samples from C-type asteroid Ryugu2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura T. et al.
    • 学会等名
      Meteoritical Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Aqueous alteration of Cb-type asteroid Ryugu2022

    • 著者名/発表者名
      中村智樹 他
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of samples from asteroid Ryugu returned by Hayabusa22022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura T. et al.
    • 学会等名
      COSPAR
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Early history of Ryugu’s parent asteroid: evidence from return sample2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura T. et al.
    • 学会等名
      Lunar Planetary Science conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] Hayabusa2 return sample analysis science meeting -Scientific achievement by the Stone team -2022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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