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2020 年度 実施状況報告書

火星の角礫岩隕石Black Beautyには火星の有機物が保存されているのか?

研究課題

研究課題/領域番号 19K14780
研究機関公益財団法人高輝度光科学研究センター

研究代表者

菅 大暉  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 分光・イメージング推進室, 研究員 (70827568)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード火星隕石 / 有機物 / 水-岩石相互作用 / 有機物-無機物相互作用 / STXM / STEM / NanoSIMS / 水惑星
研究実績の概要

本研究の目的は、火星角礫岩隕石Black Beautyから火星表層由来の有機物を見つけて、その形成・進化過程を解明し、最も妥当な起源を決定することである。2020年度は実施計画に基づいて、各種分析の実施、取得データの解析、および国際誌に学術論文としての成果報告を当初の目的としていた。
2020年度の分析に関してはコロナ禍のため当初計画していたほど存分に実施はできていないが、研究遂行には問題ない。解析については2019年度末に取り組み始めていた「有機物と鉱物の共進化過程の解明とその起源」に関しての部分を重点的に行っている。詳細な水質復元が行える段階まで解析は行えていないが、確実に一度は熱水反応を経験していることが確かめられた。また実試料分析から得られた二次鉱物組成は、Black Beautyの起源と考えられるクレーター付近の後背地に対する衛星観測による元素・鉱物分布分析結果と整合が取れており、火星で起こった変質イベントがBlack Beauty中に二次鉱物という形で保存されていると解釈するのが妥当である。
Black Beautyの論文については現在執筆中であるり、比較対象のために分析をしていたナクライトのイディングサイト変質脈分析中における二次鉱物組成と微量元素分布・化学種の関係について学術的に意味のある結果を得ていたので、Black Beautyの結果に先立ち主著論文として報告した。今後も引き続き解析を進めていき、まとまり次第論文化する所存である。

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

コロナ禍という情勢のため、研究結果の分析個数(現在得ている結果の代表性の確認するという意味で)は少なくなってしまったが、学術的な議論を展開するために必要なデータは十分に取得できている。今年度はこれらの解析にも力を入れており、結果は順次論文化の予定で現在執筆中である。また、Black Beautyの結果と比較すべく進めていた火星隕石ナクライトの結果について非常に学術的に意味がある結果を得たので、少し発展研究を実施して研究結果を主著学術論文として報告した。この結果はBlack Beautyの結果を解釈するのに非常に有用となる。加えて今年度行っている研究についていくつかの学会にて報告も行った。

今後の研究の推進方策

研究結果報告(論文化)に必要なデータは取得できているため、現在Black Beautyの結果で「火星角礫岩隕石から火星表層由来の有機物の発見」を主題として論文執筆中である。
出張が難しく回数を減らさざるをえない状況下だが、その分所属機関における研究時間を確保することができるようになっている。ゆえに次年度は今年度同様に腰を据えた解析などを実施したり、申請時に出張費として考えていた研究費のいくらかは論文投稿料や英文校正等に使用するなどして、より良い質の論文を出していきたい。
また、比較対象として分析している試料についても学術的に面白い結果をいくつか得ており、このような結果についてもより精査をすることで論文化できるものは随時論文としてまとめたい。これらはBlack Beautyの研究論文を執筆する際に必須の引用文献であることは言うまでもなく、個々の論文としても分野にとって重要なものとなる。
所属先の特性上、放射光装置に比較的触れるところにいるので、得られる結果と装置特性の関係性の評価(例えば、天然試料におけるX線強度に対する光還元・酸化還元等の化学種安定性の評価など)や、本研究をよりスムーズに遂行することのできる新規放射光顕微鏡の開発なども進めていきたいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

日本国内におけるCOVID-19の蔓延に起因した緊急事態宣言等の発令もあり、出張・学会参加の禁止により計画の中止・変更を余儀なくされたため。次年度は旅費掲載分を論文作成や分析・解析等にかかる経費に充てる予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A New Constraint on the Physicochemical Condition of Mars Surface during the Amazonian Epoch Based on Chemical Speciation for Secondary Minerals in Martian Nakhlites2021

    • 著者名/発表者名
      Suga Hiroki、Suzuki Keika、Usui Tomohiro、Yamaguchi Akira、Sekizawa Oki、Nitta Kiyofumi、Takeichi Yasuo、Ohigashi Takuji、Takahashi Yoshio
    • 雑誌名

      Minerals

      巻: 11 ページ: 514~514

    • DOI

      10.3390/min11050514

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Broadband high-energy resolution hard x-ray spectroscopy using transition edge sensors at SPring-82021

    • 著者名/発表者名
      Yamada Shinya、Ichinohe Yuto、Tatsuno Hideyuki、Hayakawa Ryota、Suda Hirotaka、Ohashi Takaya、Ishisaki Yoshitaka、Uruga Tomoya、Sekizawa Oki、Nitta Kiyofumi、Takahashi Yoshio、Itai Takaaki、Suga Hiroki 他
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 92 ページ: 013103~013103

    • DOI

      10.1063/5.0020642

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Formation of various-axes-oriented wurtzite nuclei and enlargement of the a-axis-oriented region in AlFeN films deposited on Si(100) substrates2021

    • 著者名/発表者名
      Imada Saki、Isshiki Toshiyuki、Tatemizo Nobuyuki、Nishio Koji、Mamishin Shuichi、Suzuki Yuya、Ito Katsuji、Nitta Kiyofumi、Sekizawa Oki、Suga Hiroki、Tamenori Yusuke
    • 雑誌名

      Materials Advances

      巻: Accepted ページ: Accepted

    • DOI

      10.1039/d0ma01026j

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Another Protocol to Make Sulfur Embedded Ultrathin Sections of Extraterrestrial Small Samples2020

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Takaaki、Takase Minako、Matsumoto Rikako、Kebukawa Yoko、Suga Hiroki、Kondo Masashi、Takahashi Yoshio、Takeichi Yasuo、Yabuta Hikaru
    • 雑誌名

      Life

      巻: 10 ページ: 135~135

    • DOI

      10.3390/life10080135

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characteristics of CaCO3 nucleated around cyanobacteria: Implications for calcification process2020

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi Fumito、Omori Takeru、Tomioka Naotaka、Motai Satoko、Suga Hiroki、Takahashi Yoshio
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 285 ページ: 55~69

    • DOI

      10.1016/j.gca.2020.06.033

    • 査読あり
  • [学会発表] 放射光X線顕微鏡を駆使して火星隕石の変質史を紐解く2021

    • 著者名/発表者名
      菅 大暉
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季講演会(招待講演)
    • 招待講演
  • [学会発表] 高エネ研フォトンファクトリーにおける水惑星STXMを用いたリュウグウサンプルへの準備:模擬物質分析結果の報告2020

    • 著者名/発表者名
      菅 大暉、菊池 早希子、丹 秀也、山下 翔平、武市 泰男、若林 大佑、木村 正雄、高橋 嘉夫、関根 康人
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Aqueous alteration in the nakhlites Y 0008022020

    • 著者名/発表者名
      中村 綾花、宮原 正明、菅 大暉、山口 亮、若林 大佑、山下 翔平、武市 泰男、高橋 嘉夫、大谷 栄治
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] 地球外試料中の粘土鉱物に対する新たな鉱物学的キャラクタリゼーション法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      井上 皓介、福士 圭介、森田 康暉、菅 大暉、高橋 嘉夫
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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