公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
探査機はやぶさ2は、水と有機物を含むC型小惑星リュウグウからのサンプルリターンを行う。これまで2度のタッチダウンを行い、異なる地点からの試料採取に成功した。目標天体から汚染なく採取した試料の化学分析は、地球や生命の起源に関する新しい発見をもたらすだろう。本研究の最終目標は、湿式分析による少量地球外試料の微量元素濃度・同位体測定技術を開発し、実際にリュウグウ試料の測定を行うことである。
2021年6月より、リュウグウの初期分析が始まった。研究代表者は初期分析化学班の副リーダーとして、リュウグウ試料および炭素質コンドライトの化学分析および同位体分析を実施した。初期分析化学チームにはリュウグウの集合体試料、約30mgが2点が配分された。これら試料について、XRF分析を行って主成分組成を決定した後、酸で分解し、四重極型ICP-MS（X-series2）を用いて54種類の元素存在度を測定した。その結果、リュウグウはCIコンドライトと似た化学組成を持つことが分かった。更に、東工大に設置した専用のクリーンベンチで、溶解したリュウグウ試料から約20種類の元素を分離抽出した。その際、研究代表者が開発したマルチ元素分離技術を適用した。分離した元素のうち、Crについては東工大の表面電離型質量分析計を用いて精密同位体測定をおこなった。また、Ti同位体の分析を東大のマルチコレクター型ICP質量分析計を用いて行った。その結果、リュウグウのCr-Ti同位体組成はCIコンドライトに近い値となり、XRFやICP-MSを用いて得られた化学組成と矛盾しない結果となった。2022年2月に導入されたトリプル四重極型ICP-MS（iCAP-TQ）を用いて、隕石試料ならびにリュウグウの元素存在度分析の開発を開始した。特に、消滅核種53Mnを用いた53Mn-53Cr年代測定法において必要となる55Mn/52Cr比を精密に測定する手法の開発を行った。様々な測定モードを試した結果、ガス反応セルを用いないSQ-non gas modeでは分子イオンの干渉により、正しい結果が得られないことが判明した。一方、Heガスを用いたKEDモードで干渉分子イオンを軽減させると、最も高精度・高確度なMn/Cr比を与えることが分かった。
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2022 2021 2020 その他
すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 14件、 招待講演 3件)
Geostandards and Geoanalytical Research
巻: in press 号: 2 ページ: 205-222
10.1111/ggr.12426
Geochimica et Cosmochimica Acta
巻: 319 ページ: 254-270
10.1016/j.gca.2021.11.009
Minerals
巻: 11 号: 2 ページ: 176-176
10.3390/min11020176
Encyclopedia of Geology 2nd Edition
巻: 5 ページ: 1-19
10.1016/b978-0-08-102908-4.00121-1
Geochemistry International
巻: 58 号: 11 ページ: 1193-1198
10.1134/s0016702920110063
Precambrian Research
巻: 347 ページ: 105803-105803
10.1016/j.precamres.2020.105803
Scientific Reports
巻: 10 号: 1 ページ: 1-9
10.1038/s41598-020-65641-6
Lithos
巻: 366-367 ページ: 105564-105564
10.1016/j.lithos.2020.105564
