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Nitrogen Isotope as a Probe for Deep Space Exploration

氮同位素作为深空探索的探针

基本信息

批准号：
20H00190
负责人：
橋爪光
金额：
$ 27.54万
依托单位：
Ibaraki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、初期太陽系における太陽系外惑星領域から地球に向けた揮発性元素の物質輸送を追跡するため、代表的な揮発性元素の一つである窒素同位体に注目した多面的取組を進める。近年の研究の進展により、始原隕石の一部は、彗星同様に、小惑星帯よりはるかに太陽から遠い領域で形成したことが示唆され、彗星と隕石の区別が不明瞭になりつつある。本研究では、始原隕石で見られる隕石種毎に著しく異なる窒素同位体組成の中から、隕石形成場の温度環境を反映した変動情報を抽出するための取り組みを進める。更に、隕石と彗星の代表的な窒素含有物質の起源的関係を同位体組成の比較から明らかにする。一つ目の取組として、始原隕石や地球帰還小惑星試料の段階燃焼質量分析手法を駆使し、微惑星形成前の始原同位体情報を読み取る。本年度において、はやぶさ２により地球に持ち帰られた小惑星Ryugu試料の分析を進めた。その結果、化学組成や組織がRyugu試料と類似しているCIコンドライト隕石とRyugu試料の間に、窒素同位体組成や濃度に顕著な違いがあることがわかった。このことから小惑星上で窒素を始めとした揮発性元素の移動が起こっていたことがわかった。本結果はScience誌に速報され、更に、現在詳細結果を報告するフルペーパーが査読中である。二つ目の取組として、宇宙機に搭載可能な窒素同位体その場分析装置の基礎開発を進める。冷たい太陽系を代表する窒素含有固体物質であるアンモニアの同位体組成を測定するためのCRDS分析装置の試作と原理実証を進める。本年度においては、プロトタイプ装置を用い、アンモニアの窒素同位体分析に成功し、同位体検量線が得られた。本結果について、現在、論文投稿に向けた準備を進めている。

In this study, we have traced the transport of radioactive elements from the early solar system to the outer solar system, and studied the multi-faceted composition of radioactive isotopes. In recent years, the progress of research has been made. Some of the original meteorites are similar to comets. Small stars are formed in the distant field of the sun. The difference between comets and meteorites is unclear. In this study, the composition of isotopic elements in meteorite species is different from that in meteorite formation fields, and the temperature environment reflects the dynamic information. Furthermore, the relationship between the origin and the isotopic composition of the elements represented by meteorites and comets is discussed. A method of mass analysis for the determination of isotopic composition and composition of protogenic meteorites and samples of small and medium-sized asteroids is proposed. This year, the analysis of Ryugu's sample was carried out. The results, chemical composition, tissue and concentration of Ryugu samples are similar to those of meteorites and Ryugu samples. The movement of sexual elements begins with the movement of sexual elements. The results are reported in Science Quick Report, Update, and Detailed Results Report. Second, the basic development of field analysis equipment for spacecraft carrying possible isotope is being advanced. The test and demonstration of CRDS analysis device for determination of isotopic composition of cold solar system samples containing solid substances This year, we successfully analyzed the isotope in the laboratory and obtained the isotope detection line. The results of this paper are now ready for submission.

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Isotopic Compositions of Noble Gases and Nitrogen in the Ryugu Samples Returned by Hayabusa2

隼鸟二号返回的龙宫样品中稀有气体和氮的同位素组成

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Okazaki R.;Marty B.;Busemann H.;Hashizume K.;Gilmour J.;et al.
通讯作者：
et al.

The noble gas and nitrogen relationship between Ryugu and carbonaceous chondrites

龙宫与碳质球粒陨石之间的稀有气体和氮的关系

DOI：
10.1016/j.gca.2023.01.020
发表时间：
2023
期刊：
Geochimica et Cosmochimica Acta
影响因子：
5
作者：
Broadley M.W.;Byrne D.J.;Fri E.;et al.
通讯作者：
et al.

Nitrogen isotopes in Ryugu return samples revealed by the stepwise combustion analysis, in comparison with CI falls and Antarctic finds.

通过逐步燃烧分析揭示的龙宫返回样本中的氮同位素，与 CI 下降和南极发现进行比较。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hashizume K.;Ishida A.;Chiba A.;Okazaki R.;Yada T.;Kitajima F.;Yurimoto H.;Nakamura T.;Naraoka H.;Noguchi T.;Yabuta H.;Tachibana S.;Watanabe S.;Sakamoto K. and Tsuda Y.
通讯作者：
Sakamoto K. and Tsuda Y.

月表土中に捕獲された水 - その分布に関する考察.

月球表面土壤中的水——对其分布的考虑。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Podolskiy Evgeny A.;Murai Yoshio;Kanna Naoya;Sugiyama Shin;橋爪　光
通讯作者：
橋爪　光

月極域水から解読する、月-地球軌道を横切る惑星水フラックス

从月球极地水破译出穿过月球-地球轨道的行星水通量

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
佐藤雅彦;黒澤耕介;加藤翔太;潮田雅司;長谷川直;鹿山雅裕，大竹真紀子，橋爪光，佐伯和人，山中千博，野村麗子，晴山慎，斎藤義文，榎戸輝揚，宮本英昭，諸田智克，唐牛譲，石原吉明，水野浩靖，星野健，麻生大;橋爪光，山中千博，鹿山雅裕，大竹真紀子
通讯作者：
橋爪光，山中千博，鹿山雅裕，大竹真紀子