固体惑星起源物質としての非晶質珪酸塩の重要性とその初期進化

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19104012
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 土山 明 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90180017)
• 連携研究者: 野口 高明 茨城大学, 理学部, 教授 (40222195) ; 中村 智樹 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20260721)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2011
• キーワード: 星周塵 / 彗星 / 小惑星 / 非晶質珪酸塩 / 結晶化 / 水質変成作用 / スターダスト計画 / はやぶさ計画

研究概要

実験をもとに宇宙から太陽系に至る固体微粒子の進化モデルを提唱し、観測される珪酸塩鉱物は非晶質珪酸塩が結晶化したものであることを示した。スターダスト・はやぶさサンプル分析により、彗星物質は非晶質珪酸塩に高温物質が混入したもの、S型小惑星物質は熱変成を受けた普通コンドライトであることを示した。反応性が高く化学組成の多様性をもつ非晶質珪酸塩により、水質変成などが迅速におこりうる。これらより、非晶質珪酸塩が太陽系の起源物質であったと考えて矛盾のないことを示すことができた。

研究成果

• [雑誌論文] Three-dimensional observation and morphological analysis of organic nanoglobules in a carbonaceous chondrite using X-ray micro-tomography (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, A. Tsuchiyama, K. Nakamura-Messenger, T. Nakano, K. Uesugi, A. Takeuchi, and M. E. Zolensky
  • 雑誌名: Geochimicaet Cosmochimica Acta, in print
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization experiments of SiO_2-rich amorphous silicate : Application to SiO_2-rich circumstellar dust and GEMS (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Matsuno, A. Tsuchiyama, C. Koike, H. Chihara, Y. Imai, and R. Noguchi
  • 雑誌名: AstrophysicalJournal 巻: (in print)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-Dimensional Structure of Hayabusa Samples : Origin and Evolution of Itokawa Regolith (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Tsuchiyama, M. Uesugi, T. Matsushima, T. Michikami, T. Kadono, T. Nakamura, K. Uesugi, T. Nakano, S. A. Sandford, R. Noguchi, T. Matsumoto, J. Matsuno, T. Nagano, Y. Imai, A. Takeuchi, Y. Suzuki, T. Ogami, J. Katagiri, M. Ebihara, T. R. Ireland, F. Kitajima, K. Nagao, H. Naraoka, T. Noguchi, R. Okazaki, H. Yurimoto, M. E. Zolensky, T. Mukai, M. Abe, T. Yada, A. Fujimura, M. Yoshikawa, J. Kawaguchi
  • 雑誌名: Science 巻: 333 ページ: 1125-1128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Itokawa Dust Particles : A Direct Link Between S-Type Asteroids and Ordinary Chondrites (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, T. Noguchi, M. Tanaka, M. E. Zolensky, M. Kimura, A. Tsuchiyama, A. Nakato, T. Ogami, H. Ishida, M. Uesugi, T. Yada, K. Shirai, A. Fujimura, R. Okazaki, S. A. Sandford, Y. Ishibashi, M. Abe, T. Okada, M. Ueno, T. Mukai, M. Yoshikawa, J. Kawaguchi
  • 雑誌名: Science 巻: 333 ページ: 1113-1116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size and density estimation from impact track morphology in silica aerogel : Application to dust of comet 81P/ Wild 2 (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Niimi, T. Kadono, A. Tsichiyama, K. Okudaira, S. Hasegawa, M. Tabata, T. Watanabe, M. Yagishita, N. Mcachii, A. M. Nakamura, K. Uesugi, A. Takeuchi, and T. Nakano
  • 雑誌名: Icurus 巻: 211 ページ: 986-992
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of forsterite grain shape on infrared spectra (2010)
  • 著者名/発表者名: C. Koike, Y. Imai, H. Chihara, H. Suto, K. Murata, A. Tsuchiyama, S. Tachibana, and S. Ohara
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 709 ページ: 983-992
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional structures and elemental distributions of Stardust impact tracks using synchrotron microtomography and X-ray fluorescence analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Tsuchiyama, T. Nakamura, T. Okazaki, K. Uesugi, T. Nakano, K. Sakamoto, T. Akaki, Y. Iida, T. Kadono, K. Jogo, and Y. Suzuki
  • 雑誌名: Meteoritics and Planetary Science 巻: 44 ページ: 1203-1224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mg/ Fe fractionation in circumstellar silicate dust involved in crystallization (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Murata, T. Takakura, H. Chihara, C. Koike, and A. Tsuchiyama
  • 雑誌名: The AstrophysicalJournal 巻: 696 ページ: 1612-1615
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization experiments on amorphous magnesium silicate. I. Estimation of activation energy of enstatite crystallization (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Murata, H. Chihara, C. Koike, T. Takakura, Y. Imai, and A. Tsuchiyama
  • 雑誌名: TheAstrophysical Journal 巻: 697 ページ: 836-842
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization experiments on amorphous magnesium silicate. II. Effect of stacking faults on infrared spectra of enstatite (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Murata, H. Chihara, C. Koike, T. Takakura, T. Noguchi, Y. Imai, and A. Tsuchiyama
  • 雑誌名: The AstrophysicalJournal 巻: 698 ページ: 1903-1906
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chondrule-like Objects in Short-Period Comet 81P/ Wild 2 (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, T. Noguchi, A. Tsuchiyama, T. Ushikubo, N. T. Kita, J. W. Valley, M. E. Zolensky, Y. Kakazu, K. Sakamoto, E. Mashio, K. Uesugi, T. Nakano
  • 雑誌名: Science 巻: 321 ページ: 1664-1667
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization experiments on amorphous silicates with chondritic composition : quantitative formulation of the crystallization (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Murata, H. Chihara, A. Tsuchiyama, C. Koike, and T. Takakura
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 668 ページ: 285-293
  • 査読あり
• [学会発表] Hydrothermal alteration experiment of amorphous silicates : Effect of organic-inorganic interaction (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Noguchi, A. Tsuchiyama, H. Yabuta, and S. Ichikawa
  • 学会等名: 74^<th> Annual Meteoritical SocietyMeeting
  • 発表場所: London(UK)
  • 年月日: 2012-08-11
• [学会発表] Preliminary examination of particles recovered from the surface of the Asteroid 25143 Itokawa by the Hayabusa mission (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Tsuchiyama et al
  • 学会等名: Lunar and Planetary Science Conference, XLII
  • 発表場所: Woodlands, TX(USA)
  • 年月日: 20110307-11
• [学会発表] Reduction experiments of amorphous silicates with the mean composition of GEMS (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Matsuno, A. Tsuchiyama, R. Noguchi, A. Miyake, N. Shimobayashi, S. Ichikawa, and N. Souma
  • 学会等名: Lunar and Planetary Science Conference, XLII
  • 発表場所: Woodlands, TX(USA)
  • 年月日: 20110307-11