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2019 年度 実施状況報告書

非晶質ケイ酸塩の“高温その場TEM観察”から探る初期太陽系の固体物質進化過程

研究課題

研究課題/領域番号 19K14776
研究機関東北大学

研究代表者

松本 恵  東北大学, 理学研究科, 助教 (50725455)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード非晶質ケイ酸塩 / 炭素質コンドライト / 透過型電子顕微鏡
研究実績の概要

本研究の最終目標は、隕石など太陽系始原物質中の非晶質ケイ酸塩の加熱に伴う変化の詳細を実験的に明らかにすることである。近年の研究から、非晶質ケイ酸塩は初期太陽系内に普遍的に存在し、天体の主要な固体原材料となったことがわかってきており、その熱進化過程を明らかにすることは、太陽系の固体物質進化過程を明らかにするうえで重要である。1年目にあたる本年度は、未加熱(天然)隕石試料中の非晶質ケイ酸塩の微細組織・化学組成を明らかにするため、3つの始原的炭素質隕石(Acfer094隕石、MIL090657隕石、NWA1232隕石)について、X線CTと透過型電子顕微鏡(TEM)による観察・分析を行った。観察の結果、非晶質ケイ酸塩はこれらの隕石の主要な構成物の一つであり、細粒なマトリクス中に広く分布することがわかった。また、それら非晶質ケイ酸塩粒子は大きさ数百nm~数umと小さく、母天体で水との相互作用を経て様々な程度に含水化しており、ナノサイズの硫化鉄など鉱物粒子をインクルージョンとして含むことも明らかとなった。非晶質ケイ酸塩の化学組成、インクルージョンの鉱物相は、3つの隕石で類似しているが、含水化の程度は、隕石ごと、また一つの隕石内でも領域ごとに異なっていることがわかった。これら水との相互作用による非晶質ケイ酸塩粒子の変化の詳細については、観察結果をもとに解析中である。隕石中の非晶質ケイ酸塩についての研究はまだ数少なく、今回得られた観察結果は、新たな記載例として、また今後の加熱実験試料との比較材料としても重要である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

未加熱隕石中の非晶質ケイ酸塩の微細組織、化学組成の特徴が得られてきている。これらは、今後の加熱実験試料との比較材料となる重要な情報である。また、学会等で収集した情報をもとに、加熱実験に用いるTEM用加熱チップを選定し手配を進めており、研究はおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

今後は、TEM用加熱チップの準備ができ次第、集束イオンビーム加工装置を使った加熱用微小試料の作製実験を始める。試料には、今年度観察を行った隕石試料を用いる。そのようにして作製した試料について、専用の加熱ホルダーを使った高温その場TEM観察を行い、加熱に伴う非晶質ケイ酸塩の微細組織や化学組成の変化を追跡する。また、新たな天然隕石試料や宇宙塵試料を入手して観察分析を行い、この先の加熱実験に用いることを検討する。

次年度使用額が生じた理由

2019年度内に導入予定であったTEM用試料加熱チップは、既に発注済みであるが、当初の見込みよりも納品に時間が掛ることになったため(約3か月)、次年度に納品・支出となる。この分の費用が、次年度使用額として生じている。当該の物品は、次年度早々(4月)に納品見込みであり、研究計画の実施に支障はない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Ultra porous lithology, a fossil asteroidal ice, in carbonaceous chondrite Acfer 094: Implication for parent body formation by icy dust agglomeration2019

    • 著者名/発表者名
      松本恵、土`山明、中藤亜衣子、松野淳也、三宅亮、片岡章雅、伊藤元雄、富岡尚敬、兒玉優、上杉健太朗、竹内晃久、中野司、エピファニオ・バッカロ
    • 学会等名
      82nd annual meeting of the meteoritical society
    • 国際学会
  • [学会発表] Acfer 094隕石中の宇宙シンプレクタイトのTEM観察2019

    • 著者名/発表者名
      松本恵、土`山明、三宅亮、富岡尚敬、伊藤元雄、兒玉優、松野淳也、安武正展、中藤亜衣子、上杉健太朗、竹内晃久、中野司、エピファニオ・バッカロ
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2019年年会

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公開日: 2021-01-27  

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