2019 年度研究成果報告書

隕石中の炭酸塩の微小領域分析から探る始原的有機物の同位体組成とその起源

研究課題

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研究課題/領域番号	16K17838
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	地球宇宙化学
研究機関	茨城大学
研究代表者	藤谷渉茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (20755615)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード	炭素質コンドライト / 炭酸塩鉱物 / 酸素同位体比 / 炭素同位体比
研究成果の概要	始原的な隕石である炭素質コンドライトに含まれる炭酸塩鉱物の酸素・炭素同位体比を分析した。二次イオン質量分析計を用いて、炭酸塩鉱物における粒子内の同位体比の不均質性を数マイクロメートルの空間分解能で調べた。その結果、酸素同位体比は粒子内で大きく変動するものの、炭素同位体比はほとんど一定であることがわかった。酸素同位体比は炭酸塩鉱物が水から析出する過程における水と岩石との相互作用（水質変成作用）を反映する一方で、炭素同位体比は隕石母天体に集積した有機物および固体二酸化炭素の混合比を反映していることが明らかになった。
自由記述の分野	宇宙化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、微小領域の同位体比を測定する手法を駆使して、炭酸塩粒子内では炭素同位体比の変動は小さいが、粒子間の変動は大きいことを見出した。これは溶存炭素の炭素同位体比が空間的に不均質であったが、炭酸塩鉱物の形成中には変化しなかったことを示している。その空間的不均質は、炭素-13に富む成分と乏しい成分という、同位体比の異なる二つの成分が隕石の母天体中で不完全に混合していたことを示唆する。炭素-13に富む成分は隕石母天体に集積した固体二酸化炭素である可能性が高い。本研究は、隕石の母天体に含まれる固体二酸化炭素の存在量を推定することで、母天体が形成した当時の温度環境を制約できる可能性を切り拓いた。