2022 Fiscal Year Research-status Report
氷衛星内部におけるリンの存在状態の解明：生命を育む衛星の形成環境
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22K14086
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
藤井 悠里 京都大学, 人間・環境学研究科, 助教 (40815164)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 氷衛星 / 内部海 / リン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
土星の衛星エンセラダスやタイタン、木星の衛星エウロパやガニメデなどの天体は、氷で覆われた表面と岩石組成のマントル/コアの間に液体の海が存在すると考えられている。このような氷衛星の内部海は、地球外生命生息地の有力候補の一つとして、近年特に注目を集めている。本研究の目的とする、氷天体の岩石層から内部海へのリンの供給メカニズムを解明し、「氷衛星の内部海は生命に適した環境か?」という問いに答えるために、実験・理論の両面から研究を進めた。
氷衛星の岩石層からリンが内部海に溶出可能かどうかを研究するためには、リンがどのような鉱物形態として存在するかを調べることが非常に重要である。そのためには、氷衛星が集積熱や放射性核種の崩壊熱によって分化する際に、内部に含まれるリンの形態がどのように変化するかについて明らかにする必要がある。よって、初年度は、氷衛星の内部の環境を模した高温・高圧条件を再現し、鉱物の生成実験を行った。隕石組成の試料を用意し、まずは反応に適した温度や必要な反応時間を調べるための実験を行った。そして、出発物質の組み合わせを変えた高温・高圧実験を行い、生成物中のリンの状態を分析した。
また、衛星の形成時期や形成環境の温度や宇宙線飛来状況を調べるために、理論的な研究も行った。衛星の形成環境である周惑星円盤の温度・面密度の時間変化をその母天体である原始惑星系円盤の進化を考慮しながら計算した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験では、当初予定していた温度・圧力条件では反応が十分に進まないということが判明したが、その後試料の調整や実験条件の再検討を行い、本研究に適した実験の条件が定まってきた。また、当該プロジェクトに関連深い宇宙線についての学際研究会を開催し、理論的な研究を中心に研究のネットワークを広げることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
高温・高圧実験は準備に時間がかかるため、回数を多く行うことは困難である。よって、初年度の研究で得られた知見だけでなく、理論的な研究を進めた上で、さらに条件を変えた実験を行っていく予定である。
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| Causes of Carryover |
共同研究者の備品の余りを提供して頂いた為、新たに購入するものが当初の予定より少なかったから。
実験に必要なパーツ類の価格が高騰していることもあり、次年度以降のパーツ購入費等として有効活用する。
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