公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
太陽系の惑星が形成されてから数億年の間に，木星や土星などの巨大ガス惑星の軌道が大きく変わったという説が理論的研究から提唱されている。それに伴い，小天体の軌道が乱され，太陽系の外側にあった「冷たい小天体」が木星軌道上に引き込まれたと考えられている。本研究はそのような冷たい小天体の証拠を隕石の中に探すことにより，理論計算と観測に加えて木星大移動説への物質科学的裏付けを行うことである。冷たい小天体の候補となるような特異的な「捕獲岩」は複数の隕石から見つかっている。本研究では最先端の微小領域分析手法を用いて，このような捕獲岩試料の有機物の分子構造と同位体組成に着目した分析を行う。
太陽系の惑星が形成されてから数億年の間に木星や土星などの巨大ガス惑星の軌道が大きく移動し，それに伴い小天体の軌道が乱され，太陽系外縁部を起源とする始原的な小天体が内側に引き込まれたという理論モデルが提唱されている。我々は，そのような始原的小天体の証拠を隕石の中に探すことにより，物質化学的アプローチから木星型惑星移動説の裏付けを目指してきた。極めて始原的な小天体は氷などの揮発性成分を多く含んでいるため，大気圏突入時などに破壊されてしまい，隕石として入手することが難しい。このような脆いものでも，小天体同士の衝突であれば衝撃が少ない。始原的で脆い小天体が，比較的丈夫な小天体に衝突，取り込まれ守られた状態であれば，隕石として地球に到達することができると期待される。我々は，このような物質の候補である，Zag隕石に取り込まれた始原的な捕獲岩について，元素・同位体分析及び走査型透過X線顕微鏡(STXM)を用いた有機物の分析を行った。その結果，この捕獲岩は非常に炭素に富んでおり，これまでに見つかっている一般的な炭素質コンドライトとは異なる有機物の分子構造・同位体的特徴を示した。なかでもD/P型小惑星起源と考えられているTagish Lake隕石と共通点が多く，Zag隕石の捕獲岩は太陽系外縁部を起源とする可能性が高いことが分かった。本研究結果は，理論計算に加えて木星大移動説への物質化学的に裏付けるものである。また，AFM-IRとNanoSIMSを組み合わせた分析により，捕獲岩中の有機物の分布とその分子構造及び同位体組成を詳細に分析するとともに，初期水質変質における有機物の形成・進化の実験的研究と合わせて，太陽系始原天体内部での有機物の進化プロセスの解明を推進した。
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2021 2020 2019
すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)
Earth Planets Space
巻: 73 号: 1 ページ: 16-16
10.1186/s40623-020-01352-6
Scientific Reports
巻: 11 号: 1 ページ: 5125-5125
10.1038/s41598-021-84517-x
Meteoritics & Planetary Science
巻: 56 号: 2 ページ: 277-310
10.1111/maps.13620
Icarus
巻: 347 ページ: 113827-113827
10.1016/j.icarus.2020.113827
巻: 55 号: 8 ページ: 1848-1864
10.1111/maps.13548
Geochimica et Cosmochimica Acta
巻: 271 ページ: 61-77
10.1016/j.gca.2019.12.012
120006796066
巻: 54 号: 7 ページ: 1632-1641
10.1111/maps.13302
120006714789
