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プレソーラー粒子とは、我々の太陽系が生まれる以前に存在した恒星の周囲で形成された固体微粒子のことである。太陽系とは著しく異なる同位体比の痕跡から隕石の中から発見することができる。プレソーラー粒子の同位体、物質化学的特徴を研究することより、太陽系形成以前の恒星や初期太陽系の進化や環境に関する情報を得ることができる。特に本研究の主な対象であるケイ酸塩鉱物は、太陽系物質の主構成要素であり、先太陽系史を解明する重要な手がかりになる。
本年度の研究では、隕石母天体において熱変成を経験したと考えられる炭素質コンドライト隕石を新たに分析対象とした。プレソーラー粒子の探索には、同位体顕微鏡(二次イオン質量分析計+二次元イオン検出器)による同位体イメージング法を用いた。炭素、酸素同位体比イメージングの結果、これまで我々が研究してきた水質変質や熱変成をあまり受けていないとされる隕石に比べ、熱変成を受けた隕石では、SiCやグラファイトなどの炭素質粒子の存在度は同程度であったが、ケイ酸塩粒子に関しては少ない存在度を示した。母天体熱変成により、炭素質粒子は破壊されにくいが、一方でケイ酸塩粒子はその同位体の痕跡は失われやすいことが示唆される。
また、高空間分解能をもつ電界放出型電子顕微鏡を用い、微小サイズ(数百ナノメートル)が原因でこれまで判別できなかったプレソーラー粒子の特定と鉱物同定を試みた。その結果、以前は同定できなかった粒子の鉱物同定が可能となってきている。現在、さらに粒子の鉱物同定を進めて、鉱物タイプと隕石の種類との関連を調べている。
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