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2021 年度 実績報告書

炭酸塩安定同位体から遠方形成小惑星の揮発性物質供給源を探る

公募研究

研究領域水惑星学の創成
研究課題/領域番号 20H04621
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

牛久保 孝行  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (10722837)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード隕石 / 酸素同位体 / 炭素同位体 / 炭酸塩 / コンドルール / SIMS / 二次イオン質量分析計
研究実績の概要

CRコンドライトの細粒組織(マトリックス)には、約45.6億年前に隕石母天体(微惑星)で発生した熱水活動で形成した炭酸塩鉱物が残されている。この炭酸塩鉱物の炭素同位体比と酸素同位体比を分析したところ、炭酸塩鉱物の炭素同位体比はTagish Lake隕石の炭酸塩に近いd13C~+70パーミルという重い同位体比を持ち、酸素同位体比はCMコンドライトの炭酸塩に比べて低い酸素同位体比(d18O~+25パーミル)を持つ事が明らかになった。高い炭素同位体比は、約45.6億年前にCRコンドライト母天体に存在した流体に溶存していた炭素の供給源がマトリックス中の有機物が酸化されたものではなく、微惑星に集積したCO2氷であった可能性を示している。また、CMコンドライトに比べて低い酸素同位体比は、CRコンドライト母天体に集積したH2O氷の酸素同位体比組成がCMコンドライト母天体に集積したH2O氷と異なっていた事を示している。CRコンドライト母天体はCMコンドライト母天体よりも遠方で形成したと考えられている。CO2氷の存在を示唆する炭酸塩鉱物の炭素同位体比は遠方で形成したとする仮説と整合的であり、炭酸塩鉱物の酸素同位体比の違いは、太陽系原始惑星系円盤において動径方向に酸素同位体比の違いが存在した事を示している。これらの成果は国内外の研究会にて発表を行い、論文発表に向けた準備を進めている。
この他、CKコンドライトに取り込まれている、別の母天体の中で高温の変成作用を経験して形成したと考えられる岩片の酸素同位体比組成の測定を行い、形成温度と起源物質・母天体に関する議論を行った。研究成果は共同研究者が国内の研究会にて発表し、論文発表に向けて準備を進めている。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] American Museum of Natural History/City University of New York/NASA(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      American Museum of Natural History/City University of New York/NASA
    • 他の機関数
      1
  • [学会発表] Consistently high d13C carbonates in CR chondrites: Implication for accreted ice in a cold and distant region from the Sun2022

    • 著者名/発表者名
      T. Ushikubo, A. Yamaguchi, M. K. Weisberg, M. Kimura, D. S. Ebel
    • 学会等名
      Lunar and Planetary Science Conference 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] CR vs. CM: 炭素質コンドライトの炭酸塩とコンドルールの同位体組成の比較2022

    • 著者名/発表者名
      牛久保 孝行
    • 学会等名
      第5回水惑星学全体会議
  • [学会発表] 太陽系始原ダストの物質科学2022

    • 著者名/発表者名
      牛久保 孝行
    • 学会等名
      始原天体ワークショップ
    • 招待講演
  • [学会発表] タギッシュレイク隕石コンドルールの酸素同位体比組成から見えてくる原始惑星系円盤の揮発性物質分布2021

    • 著者名/発表者名
      牛久保 孝行、木村 眞
    • 学会等名
      JpGU 2021
  • [学会発表] NWA2900 CKコンドライトに含まれる水質変成を経験したdark inclusionの熱史2021

    • 著者名/発表者名
      高橋 実樹、中村 智樹、渋谷 岳造、牛久保 孝行、M. Zolensky
    • 学会等名
      日本惑星科学会秋季講演会

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公開日: 2022-12-28  

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