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2022 年度 実施状況報告書

微惑星における水の活動時期の年代測定

研究課題

研究課題/領域番号 22K18722
研究機関北海道大学

研究代表者

川崎 教行  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (50770278)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
キーワード初期太陽系 / 微惑星 / 二次イオン質量分析法 / 年代測定
研究実績の概要

本研究では,炭素質コンドライトおよび小惑星リュウグウ試料に含まれる炭酸塩鉱物の粒子間の形成年代バリエーションを明らかにするために,炭酸塩鉱物の高精度Mn-Cr鉱物アイソクロンを取得する。高精度のアイソクロンを取得するために必要な条件は,炭酸塩鉱物中からMn/Cr比(Mn-Crアイソクロンの横軸)の大きい領域を局所分析し,かつCr同位体比の分析精度を向上させることである。それらの条件を同時に達成するために,二次イオン質量分析法において,一次イオンビーム照射によりスパッタされた試料から放出された二次イオンの収率をできる限り高めるよう試みた。北海道大学のマルチコレクター型二次イオン質量分析装置(Cameca ims-1280HR)を用い,Mn-Cr鉱物アイソクロンに必要な3つの二次イオン(52Cr+,53Cr+,55Mn+)を,必要な質量分解能を保ちながら,3つの電子増倍管により同時検出できるようセットアップを行った。
そして小惑星リュウグウのサンプルに含まれる炭酸塩鉱物について,同手法を用いてMn-Cr同位体分析を行った。リュウグウA室サンプル(1回目タッチダウン)とC室サンプル(2回目タッチダウン)に含まれる炭酸塩鉱物それぞれについてMn-Cr鉱物アイソクロンを取得し,両サンプル(A・C)の初生53Mn/55Mn比を,誤差約3 x 10^-7の高精度で決定することができた。その結果,両サンプル中の炭酸塩鉱物の間には,約200万年の形成年代差があることが明らかになった。

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

以上の通り,分析法の改良を完了し,実サンプルの測定まで行えたため。

今後の研究の推進方策

本分析手法を用いて,炭素質コンドライト(Ivunaなど)の炭酸塩鉱物のMn-Cr同位体分析を行う。微小領域高精度分析の特徴を活かして,これまでにほとんど行われていない,単一鉱物粒子内および鉱物間における年代差に着目した年代測定を行っていく。

次年度使用額が生じた理由

消耗品の購入を次年度に回したため。また,学会参加回数が想定より少なかったため。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 7件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Samples returned from the asteroid Ryugu are similar to Ivuna-type carbonaceous meteorites2023

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama Tetsuya et al.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 379 ページ: -

    • DOI

      10.1126/science.abn7850

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A dehydrated space-weathered skin cloaking the hydrated interior of Ryugu2022

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Takaaki et al.
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 7(2) ページ: 170-181

    • DOI

      10.1038/s41550-022-01841-6

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Oxygen isotopes of anhydrous primary minerals show kinship between asteroid Ryugu and comet 81P/Wild22022

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki Noriyuki et al.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1126/sciadv.ade2067

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Contribution of Ryugu-like material to Earth’s volatile inventory by Cu and Zn isotopic analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Paquet Marine et al.
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 7 ページ: 182~189

    • DOI

      10.1038/s41550-022-01846-1

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ryugu’s nucleosynthetic heritage from the outskirts of the Solar System2022

    • 著者名/発表者名
      Hopp Timo et al.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1126/sciadv.add8141

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Oxygen isotope exchange kinetics between CAI melt and carbon monoxide gas: Implication for CAI formation in the earliest Solar System2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Daiki、Kawasaki Noriyuki、Tachibana Shogo、Kamibayashi Michiru、Yurimoto Hisayoshi
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 336 ページ: 104~112

    • DOI

      10.1016/j.gca.2022.09.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Solar System calcium isotopic composition inferred from Ryugu samples2022

    • 著者名/発表者名
      Moynier F. et al.
    • 雑誌名

      Geochemical Perspectives Letters

      巻: 24 ページ: 1~6

    • DOI

      10.7185/geochemlet.2238

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Presolar Stardust in Asteroid Ryugu2022

    • 著者名/発表者名
      Barosch Jens et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 935 ページ: L3~L3

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ac83bd

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Al-Mg chronology of high-temperature condensate minerals in a fine-grained, Ca-Al-rich inclusion from CV chondrite2023

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Kawasaki, Daiki Yamamoto, Sohei Wada, Hywyoung Kim, Naoya Sakamoto, Hisayoshi Yurimoto
    • 学会等名
      Solar System symposium in Sapporo 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Oxygen isotopic compositions of olivine, low-Ca pyroxene and spinel in the Hayabusa-2 returned sample from Ryugu2022

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Kawasaki, Kazuhide Nagashima, Naoya Sakamoto, Ken-ichi Bajo, Sohei Wada, The Hayabusa2-initial-analysis chemistry team, The Hayabusa2-initial-analysis core, and Hisayoshi Yurimoto
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2022 JpGU
  • [学会発表] Vigarano隕石中のfluffy Type A CAIから見つかった 異なる形成年代をもつメリライト結晶群2022

    • 著者名/発表者名
      田邉路紗アイディーン、川﨑教行、坂本直哉、圦本尚義
    • 学会等名
      日本地球化学会2022年度年会
  • [学会発表] Vigarano隕石中の凝縮物CAIにおけるAl-Mgシステマティクス2022

    • 著者名/発表者名
      田邉路紗アイディーン、川﨑教行、坂本直哉、圦本尚義
    • 学会等名
      日本質量分析学会 同位体比部会2022
  • [学会発表] 山崎忠勝,川﨑教行,坂本直哉,圦本尚義2022

    • 著者名/発表者名
      Allende隕石の複合CAI の酸素同位体分布
    • 学会等名
      日本質量分析学会 同位体比部会2022

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公開日: 2023-12-25  

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