研究課題
これまでの惑星物理探査により、木星や土星などのガス惑星を周るいくつかの氷衛星の氷地殻下に、内部海が存在することがわかってきたが、内部海の化学的情報は全く得られてこなかった。しかし、ごく最近の土星の衛星エンセラダスの内部海から噴出するジェットの発見により、その化学的情報が、直接探査や観測によってもたらされようとしている。本研究では、エンセラダス内部海における海底熱水活動の有無とそれが起っていた時期を明らかにする目的のもと、内部海環境を模擬した熱水反応実験を行い、その結果とジェット内の有機分子の化学組成パターンとの比較を行う。初年度は、装置の作成、実験方法を確立させることに重点を置いて研究を行った。そして、初年度広範囲は、温度をパラメタとして反応生成物を調べる実験を行った。特に、エンセラダスジェットの観測から、内部でアンモニアが窒素に熱分解していることが示唆されているので、室内実験に置いてもアンモニアの分解反応について注目し実験を行った。その結果、熱力学的に安定にも関わらず、熱水環境では鉱物と水との反応により生成する水素が、アンモニアの分解を阻害してしまうことがわかった。このことは、エンセラダス内部には、鉱物と水との反応が起きにくくなる高温の熱水環境が存在し、そこでアンモニアが窒素に分解している可能性を示唆している。
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