氷星間塵の原始太陽系星雲における変成作用

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06832001
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 香内 晃 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (60161866)
• 研究分担者: 山本 哲夫 北海道大学, 理学部, 教授 (10126196)
• キーワード: アモルファス氷 / 星間塵 / 有機物 / 化学進化 / 暗黒星雲 / 炭素質星間塵

研究概要

暗黒星雲中には鉱物・有機物・アモルファス氷からなる氷星間塵が存在する。氷星間塵は太陽系のもとになった物質であり、原始太陽系星雲が形成される時に、加熱・紫外線・宇宙線による変成作用を受ける。これらの変成作用によって氷星間塵の構造・組成がどのように変化するかを明らかにすることは、惑星・彗星・隕石母天体などの出発物質の太陽からの距離依存性を決定するという点から重要である。
本研究ではアモルファス氷、有機物からなる薄膜を暗黒星雲と同じ条件で作り、それを原始太陽系星雲における種々の条件(温度、紫外線強度、イオン強度)下におく。その時の、アモルファス氷および、有機物の構造・組成などの変化を、電子回折法・赤外分光法・質量分析法でその場分析を行う。本研究で得られた成果を要約すると以下の通りである。
1.氷に紫外線を照射し有機物の生成を調べる実験を行った。その結果、有機物の生成量は氷の組成に依存せず、紫外線照射量に比例する事が明らかになった。
2.生成した有機物にさらに紫外線・イオンを照射する実験を行い、有機物からO、N、Hが失われ炭素質に変化すること、また、炭素のPolimerizationによりPolyaromaticなクラスターが形成される事を見いだした。この実験により炭素質量星間塵の起源として、従来考えられていた炭素星起源ではなく、低密度星間雲での紫外線照射による有機質星間塵の変成による事が明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Kouchi,A.: "Conditions for condensation and preservation of amorphous water ice and crystallinity of astrophysical ices" Astron.Astrophys. 290. 1009-1018 (1994)
• [文献書誌] 香内晃: "アモルファス氷星間塵の起源と進化" 雪氷. 56. 63-70 (1994)
• [文献書誌] 香内晃: "有機質星間塵" 日本惑星科学会誌. 3. 94-102 (1994)
• [文献書誌] 山本哲生: "アモルファス氷の熱伝導率" 原子衝突研究協会会報. 158. 8-11 (1995)
• [文献書誌] Kouchi,A.: "Condensation and evaporation of amorphous and crystalline ices in relation to the origin and evolution of the interstellar icy grains and comets,Prog.Cryst.Growth Charact." Materials. (in press).
• [文献書誌] Greenberg,J.M.: "Interstellar dust,chirality,comets and the origins of life from dead stars?." Structure and Model of the First Cell. (in press).