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2015 年度 実績報告書

原始惑星系円盤でのフォルステライト異方的成長:宇宙鉱物学の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 25287140
研究機関北海道大学

研究代表者

橘 省吾  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50361564)

研究分担者 三宅 亮  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10324609)
坂本 直哉  北海道大学, 創成研究機構, 助教 (30466429)
川野 潤  北海道大学, 創成研究機構, 特任助教 (40378550)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード原始惑星系円盤 / フォルステライト / 宇宙鉱物学
研究実績の概要

ダストは恒星の誕生から死,惑星系形成,銀河化学進化と様々な局面で重要な役割を果たす.赤外線天文学の進展により誕生した宇宙鉱物学は現状では「鉱物から鉱物形成条件 (地質プロセス) を読み解く」までには至らず,ダスト形成条件を観測から求めることができない.申請者らのこれまでの実験・分光理論研究を基に,(1) 主要鉱物フォルステライト気相成長速度および異方性を原始惑星系円盤条件 (温度,圧力,ガス組成) を制御した実験で求め,(2) 気相成長でつくられる異方的形状をもつフォルステライトの赤外スペクトルから,赤外観測からフォルステライトダスト形成条件を読み解くための指標をつくり,(3) 観測データから原始惑星系円盤でのフォルステライト気相成長条件を求める.鉱物学を地球,太陽系から「宇宙」へと広げるための一歩とする.
最終年度の平成27年度は,真空赤外炉を用い,原始惑星系円盤を模擬した低圧水素-水蒸気ガス条件でのフォルステライト凝縮実験を継続し,フォルステライトの凝縮係数を 1350 K, pH2=5 Pa, H2O/H2=0.025, 過飽和比 15-30 の条件で 0.003-0.006 と決めることに成功した.これは原始惑星系円盤でのフォルステライトダストの形成が同程度の温度条件で形成される金属鉄ダスト (Tachibana et al., 2011) に比べ,非効率的であることを示す強い証拠となる.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Evaporation and condensation kinetics of corundum: The origin of 13-μm feature of oxygen-rich AGB stars2016

    • 著者名/発表者名
      Takigawa A., Tachibana S., Nagahara H. and Ozawa K.
    • 雑誌名

      Astrophys. J. Suppl.

      巻: 218 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1088/0067-0049/218/1/2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-temperature water-rock interactions and hydrothermal environments in the chondrite-like core of Enceladus2015

    • 著者名/発表者名
      Sekine Y., Shibuya T., Postberg F., Hsu H.-W., Suzuki K., Masaki Y., Kuwatani T., Mori M., Hong P. K., Yoshizaki M., Tachibana S. and Sirono S.
    • 雑誌名

      Nature Comm.

      巻: 6 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/ncomms9604

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mineralogy and noble gas isotopes of micrometeorites collected from Antarctic snow2015

    • 著者名/発表者名
      Okazaki R., Noguchi T., Tsujimoto S., Tobimatsu Y., Nakamura T., Tachibana S., Terada K. and Yabuta H.
    • 雑誌名

      Earth Planet. Sci.

      巻: 67 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1186/s40623-015-0261-8

    • 国際共著
  • [学会発表] A kinetic study on hydrous mineral formation reaction between amorphous forsterite and water vapor in protoplanetary disks2016

    • 著者名/発表者名
      D. Yamamoto, S. Tachibana
    • 学会等名
      46th Lunar and Planetary Science Conference
    • 発表場所
      Woodlands, Texas, USA
    • 年月日
      2016-03-21 – 2016-03-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Crystallization of amorphous forsteirite promoted by water vapor2015

    • 著者名/発表者名
      D. Yamamoto, S. Tachibana
    • 学会等名
      78th Annual Meeting of the Meteoritical Society
    • 発表場所
      Berkeley, California, USA
    • 年月日
      2015-07-27 – 2015-07-31
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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