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2012 年度 実績報告書

大気の無い天体表面で何が起きているか:イトカワ試料詳細分析と宇宙風化研究の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 24244088
研究種目

基盤研究(A)

研究機関茨城大学

研究代表者

野口 高明  茨城大学, 理学部, 教授 (40222195)

研究分担者 日高 洋  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10208770)
木村 眞  茨城大学, 理学部, 教授 (20142226)
岡崎 隆司  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40372750)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2017-03-31
キーワード宇宙風化 / 透過電子顕微鏡
研究概要

1. 低エネルギーAr+イオン照射試料の透過電子顕微鏡(TEM)観察:イタリア国立天体物理研究所のStrazzulla博士が,以前,低エネルギー(約40 keV)Ar+イオンをカンラン石に照射した試料を走査電子顕微鏡(SEM) (野口・木村担当)およびTEMで観察(野口担当)した。試料最表面に多数の気泡が観察されており,発泡部ではイオン照射によってカンラン石中のFe2+が還元されて金属鉄となっていた。
2. はやぶさ探査機回収試料の走査透過電子顕微鏡(STEM)観察:アメリカのローレンスリバモア研究所にて,Bradley博士とイトカワ試料の超薄切片の走査透過電子顕微鏡(STEM)観察を行った。2層構造を持つ宇宙風化リムでは,最表面層のみSiとOの結合が明瞭に切られているが,金属鉄ナノ粒子の存在する部分の結晶度はかなりよいことが明らかになった。すなわち,金属鉄ナノ粒子は結晶の一部が非晶質化している部分に見られることを示している。これは申請者の先行研究と合致した。
3. 微小試料1個よりTEM試料と希ガス同位体質量分析試料を準備する方法の開発:微小試料1個よりTEM試料と希ガス同位体質量分析試料を準備する方法を開発した。この方法では,集束イオンビームを使って微小試料(数十ミクロン)からTEM観察のためさらに一部を切り出し,切り出しを行った本体側試料は希ガス質量分析する。実際に,太陽風に曝されている物質として,微隕石と月レゴリス試料(日高(広島大)が選択)を使い,TEM観察のための切片作成とTEM観察,および希ガス同位体質量分析(岡崎(九州大)担当)ができるようになった。
FIB切片はそのままでは格子像観察に向かないため,本研究費で低加速アルゴンイオンミリング装置を購入し加工最適条件を探した。その結果,普通のTEMでも格子像が非常にクリアに観察できるようになった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

LLコンドライト隕石へのHe+イオン照射実験を,当初計画のイタリア国立天体物理研究所のStrazzulla博士ではなく,平成25度にアメリカのヴァージニア大学物理学教室のDukes博士に行っていただくことになった。このため,照射実験の予定が1年間遅れている。
1回目のイトカワ試料が配布されたが,月試料でTEMと希ガス分析を組み合わせた研究が確立してからでなければ,この手法を適用しないようにとの意見付であった。そのため,初年度に開発した手法のイトカワ試料への適用は2回目の試料配布がある2年目に持ち越しになった。

今後の研究の推進方策

平成25年度に,月レゴリス試料,LLコンドライト照射実験試料,平成25年度配布予定のイトカワ試料の3種類の研究を,初年度に開発した方法を使って行うことになる。
月試料も最表面から回収された,太陽風照射の解析により適した試料を日高(広島大)が中心となってNASAより入手する予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Preliminary organic compound analysis of microparticles returned from Asteroid 25143 Itokawa by the Hayabusa mission.2012

    • 著者名/発表者名
      Naraoka, H.ほか25名(Noguchi, T.は11番目)
    • 雑誌名

      Geochem. J.

      巻: 46 ページ: 61-72

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics of evaporation of forsterite in vacuum.2012

    • 著者名/発表者名
      Ozawa, K., Nagahara, H., Morioka, M., Matsumoto, N., Hutcheon, I. D., Noguchi, T., Kagi, H.
    • 雑誌名

      Am. Mineral.

      巻: 97 ページ: 80-99

    • DOI

      10.2138/am.2012.3750

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 顕微ラマン分光分析によるイトカワ塵試料の構成鉱物同定の試み.2012

    • 著者名/発表者名
      野口高明, 木村眞, 中村智樹, 北島富美雄, 土' 山明, 安部正真, 藤村彰夫, 向井利典, 岡田達明, 上野宗孝, 矢田達, 石橋之宏, 白井慶, 岡崎隆司
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 61 ページ: 299-310

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep-sea record of impact apparently unrelated to mass extinction in the Late Triassic.2012

    • 著者名/発表者名
      Onoue, T., Sato, H., Nakamura, T., Noguchi, T., Hidaka, Y., Shirai, N., Ebihara, M., Osawa, T., Hatsukawa, Y., Toh, Y., Koizumi, M., Harada, H., Orchard, M. J., Nedachi, M.
    • 雑誌名

      Proc. Nat. Acad. Sci.

      巻: 109 ページ: 19134-19139

    • DOI

      10.1073/pnas.1209486109

    • 査読あり
  • [学会発表] STEM Observation of the Space Weathering Products on The Itokawa Dust Particles and Importance of N2 Purge Environment.2012

    • 著者名/発表者名
      Noguchi T., Kimura M., Hashimoto T., Konno M., Nakamura T., Zolensky M. E., Tanaka M., Fujimura A., Abe M., Yada T., Mukai T., Ueno M., Okada T., Shirai K., Ishibashi Y., Okazaki R., and Tsuchiyama A.
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場,幕張, 千葉
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] イトカワ試料からはじまる次世代の惑星物質科学.2012

    • 著者名/発表者名
      野口高明
    • 学会等名
      地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場,幕張, 千葉
    • 年月日
      20120520-20120525
    • 招待講演
  • [学会発表] Space weathering identified in Itokawa samples returned by the Hayabusa mission.

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, T.
    • 学会等名
      Royal Astronomical Society Specialist Discussion Meeting
    • 発表場所
      London, UK
    • 招待講演
  • [学会発表] イトカワ試料ハンドリングとTEM/EDS観察・分析における雰囲気遮断.

    • 著者名/発表者名
      野口高明
    • 学会等名
      第28回分析電子顕微鏡討論会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場,幕張, 千葉
    • 招待講演
  • [学会発表] イトカワ試料の電子顕微鏡分析

    • 著者名/発表者名
      野口高明
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会関東支部会
    • 発表場所
      東京大学
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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