2021 Fiscal Year Annual Research Report
Water-rock reactionis in Solar System bodies
| Project Area | Aqua planetology |
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| Project/Area Number |
17H06455
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
渋谷 岳造 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(超先鋭研究プログラム), 主任研究員 (00512906)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高谷 雄太郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (10636872)
深海 雄介 学習院大学, 理学部, 助教 (10754418)
廣瀬 丈洋 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), 研究所長代理 (40470124)
中村 謙太郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40512083)
西澤 学 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(超先鋭研究プログラム), 副主任研究員 (60447539)
柏原 輝彦 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(海底資源センター), 副主任研究員 (70611515)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 宇宙生物学 / 太陽系科学 / 地球化学 / 水循環 / 水-岩石反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本計画研究では、(1)リュウグウ母天体で起きていたと予想される水-岩石反応の予測と検証、(2)火星、エンセラダス、エウロパの海水化学組成の推定、(3)高温高圧下での水-岩石反応で発生する熱水組成の推定、(4)海底熱水環境と氷-海水境界における代謝可能エネルギーの推定、を目的としている。
令和３年度は、水-岩石反応実験・熱力学モデリングを継続して行い、各天体の水環境における代謝可能エネルギーを推定した。渋谷（代表）と本課題で雇用するポスドク研究員は、実験とモデリングから原始火星およびエンセラダスの水環境における代謝可能エネルギーに制約を与えた。廣瀬（分担）は、これまで行ってきた低～高速摩擦実験の固体生成物解析から、潮汐力を受ける氷天体内部では岩石摩擦によって短時間に大量の水素が発生することを示した。西澤（分担）は、実験室内で行った大気化学実験と衝突実験の結果をまとめ、初期火星大気と水圏の間でおきる生物を介さない窒素サイクルのモデルを構築した。柏原（分担）は、同一試料から複数の金属元素を分離し同位体比を高精度分析する手法を開発することで、鉄マンガン酸化物から水環境の酸化還元変動史を復元する新たな方法論を確立した。高谷（分担）は、高温高圧水-岩石反応実験の結果を解析し、エウロパ地殻内での水-岩石反応モデルを構築した。中村（分担）は、引き続き代謝可能エネルギー計算を行い、エウロパの海底熱水系に存在しうるエネルギー代謝反応に制約を与えた。深海（分担）は、天然試料の分析と吸着実験の結果から、鉱物に吸着するテルルの同位体分別効果との価数の関係性を明らかにし、テルルを利用した酸化還元プロキシを開発した。また、渋谷はA01班内での連携強化及び本計画研究の統括を行い、分担者らとともに各天体におけるエネルギー論的ハビタビリティモデルを構築した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Deep-sea LIBS for in situ chemical analysis of hydrothermal deposits2021
Author(s)
Takahashi, T., Yoshino, S., Takaya, Y., Nozaki, T., Ohki, K., Ohki, T., Sakka, T. and Thornton, B.
Organizer
Pacifichem 2021
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Spatial modeling and characterization of metal contents below the seafloor in a hydrothermal vents area by geostatistical simulation and deep leaning method2021
Author(s)
Koike, K., de Sa, V. R., Nozaki, T., Takaya, Y., Yamasaki, T. and Yono, O.
Organizer
36th International Geological Congress
Int'l Joint Research
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[Presentation] Fluctuation of marine osmium isotope ratio during the Quaternary climate cycles2021
Author(s)
Kuwahara, Y., Yasukawa, K., Fujinaga, K., Nozaki, T., Ohta, J., Sato, H., Kimura, J.-I., Nakamura, K., Yokoyama, Y. and Kato, Y.
Organizer
Goldschmidt Virtual 2021
Int'l Joint Research
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[Presentation] Stratigraphic variations in geochemistry and morphology of Fe-Mn micronodules: Implications for the formation process of extremely REY-rich mud in the western North Pacific Ocean2021
Author(s)
Yasukawa, K., Kino, S., Ohta, J., Azami, K., Tanaka, E., Mimura, K., Fujinaga, K., Nakamura, K. and Kato, Y.
Organizer
Goldschmidt Virtual 2021
Int'l Joint Research
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[Presentation] Depth profile of Re-Os concentrations and isotope ratios in the hydrothermally altered clay obtained from Brothers volcano hydrothermal field during the IODP Expedition 3762021
Author(s)
Nozaki, T., Ishida, M., Takaya, Y., Chang, Q., Kimura, J.-I. and Kato, Y.
Organizer
Goldschmidt Virtual 2021
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] A rapid analytical method of Re-Os isotope on sulfides by MC-ICP-MS and sparging method; Its application to the Kamaishi deposit in NE Japan2021
Author(s)
Ogasawara, M., Ohta, J., Ishida, M., Yano, M., Maki, R., Nozaki, T., Takaya, Y., Fujinaga, K., Yasukawa, K. and Kato, Y.
Organizer
日本地球惑星科学連合2021年大会
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[Presentation] Independent component analysis of bulk chemical compositions of submarine hydrothermal deposits in the Okinawa Trough2021
Author(s)
Aichi, A., Yasukawa, K., Nozaki, T., Takaya, Y., Ishida, M., Tanaka, E., Nakamura, K. and Kato, Y.
Organizer
日本地球惑星科学連合2021年大会
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[Presentation] Discovery of the Miocene ocean impact event2021
Author(s)
Nozaki, T., Ohta, J., Noguchi, T., Sato, H., Ishikawa, A., Takaya, Y., Kimura, J.-I., Chang, Q., Shimada, K., Ishibashi, J.-i., Yasukawa, K., Kimoto, K., Iijima, K. and Kato, Y.
Organizer
日本地球惑星科学連合2021年大会
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