宇宙風化模擬実験から探る、太陽系小天体表面の有機物の化学進化

通过空间风化模拟实验探索太阳系小天体表面有机物的化学演化

• 批准号: 21K13981
• 负责人: 松本 徹
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K13981/
• 关键词: 宇宙風化; リュウグウ; 窒素; 窒化鉄; 磁鉄鉱; 小惑星; 有機物; イオン照射

本研究は、C型小惑星表面で起こる物質変化の解明を目指している。今年度前半は、昨年度に引き続き、炭素質の小惑リュウグウから持ち帰った試料の初期分析に関わった。 本年の大きな発見は、宇宙風化を受けた複数の砂に含まれる磁鉄鉱の表面が、窒化していることを見出したことである。透過型電子顕微鏡によって元素分布を調べると、磁鉄鉱の表面の50nm程度の領域で窒素が濃集していることがわかった。そこでelectron diffraction mappingを使った詳細な分析の結果、窒化鉄(Fe4N)が磁鉄鉱を覆っていることがわかった。また窒素の濃集層は、鉄の濃度も高く、α鉄の電子線回折パターンも得られた。一方で、宇宙風化を受けた磁鉄鉱で窒素が存在しない粒子も存在し、その表面では50nm程度の深さまで鉄の濃度が高く、α鉄が存在した。この分析結果を以下のように解釈した。(1)リュウグウ表面への太陽風の照射や微小隕石の衝突によって、磁鉄鉱から選択的に酸素が消失し、過剰となった鉄原子からα鉄が生成する。(2)微小隕石の衝突によって生じた蒸気は反応性の高いアンモニアに富み、α鉄と衝突蒸気が反応した結果、窒化鉄が形成した。(2)のプロセスにおいて、リュウグウのようなCIコンドライト組成の衝突蒸気を仮定すると窒化鉄は安定に存在しないことがわかり、衝突物に窒素化合物が豊富に含まれていたと推定した。CI組成よりも豊富な窒素化合物を固体として含む天体は、太陽系の外側に分布する彗星や氷天体が考えられる。この考察は、現在のリュウグウの軌道である地球領域に、CIコンドライトよりも窒素に富む物質が少なからず飛来していることを示唆する。上記の成果を含めたリュウグウの宇宙風化の研究について、夏・冬に開催された国際 学会(イギリス、日本)にて発表を行なった。現在論文を投稿中である。

In this study, the surface of C-type small stars was studied. The first half of this year, the first half of the year, the first half of the year, the first half of the This year's major development, the universe weathering, a number of sand, including the surface of the magnet, the chemical, and the emergence of this phenomenon Transmission-type electron micromirrors modulate the distribution of elements, and the concentration of elements on the surface of magnets reaches 50nm. The results of detailed analysis of electron diffusion mapping show that iron (Fe4N) is a magnet. The concentration of iron and iron in the concentrated layer is high, and the electron line of alpha iron is reflected back to the surface. In one direction, the universe is affected by weathering, the magnetic particles exist, the iron concentration is high, and the alpha iron exists. The results of this analysis are as follows: (1)The solar wind on the surface of the meteorite collides with the magnetic field, and the iron atom disappears and the alpha iron is produced. (2)The collision of micro-meteorites caused by the formation of high temperature and high temperature, and the formation of high temperature and high temperature caused by the formation of high temperature and high temperature caused by the formation of high temperature. (2)The existence of iron in the solution of the problem, the concentration of iron in the solution, and the concentration of iron in the solution are presumed. CI composition: rich in chemical compounds, solid bodies, comets, outer solar systems, etc. This investigation is aimed at finding out whether the Earth's orbit is in the region of the Earth, whether the Earth's orbit is in the region of the Earth's orbit, whether the Earth's orbit is in the region of The achievements of the above report include the research on cosmic weathering, summer and winter, and the development of the International Society (Japan). Now the paper is submitted.

项目成果

Space weathering of iron sulfides on airless bodies

无空气物体上硫化铁的太空风化

• 发表时间: 2021
• 作者: Kawasaki Noriyuki;Nagashima Kazuhide;Sakamoto Naoya;Matsumoto Toru;Bajo Ken-ichi;Wada Sohei;Igami Yohei;Miyake Akira;Noguchi Takaaki;Yamamoto Daiki ... Yabuta Hikaru ... et al.;Toru Matsumoto;Toru Matsumoto;Toru Matsumoto
• 通讯作者: Toru Matsumoto

Formation and evolution of carbonaceous asteroid Ryugu: Direct evidence from returned samples

• DOI: 10.1126/science.abn8671
• 发表时间: 2023-02-24
• 期刊: SCIENCE
• 影响因子: 56.9
• 作者: Nakamura, T.;Matsumoto, M.;Tsuda, Y.
• 通讯作者: Tsuda, Y.

Luxembourg Institute of Sci. and Tech.(ルクセンブルク)

卢森堡科学技术研究所（卢森堡）

A history of mild shocks experienced by the regolith particles on hydrated asteroid Ryugu

水合小行星龙宫上的风化层颗粒经历过轻微冲击的历史

• DOI: 10.1038/s41550-023-01947-5
• 发表时间: 2023
• 期刊: Nature Astronomy
• 影响因子: 14.1
• 作者: Tomioka Naotaka、Yamaguchi Akira、Ito Motoo、Uesugi Masayuki、Imae Naoya、Shirai Naoki、Ohigashi Takuji、Kimura Makoto、Liu Ming-Chang、Greenwood Richard C.;et al.
• 通讯作者: et al.

Space Weathering of Anhydrous Minerals in Regolith Samples from the C-Type Asteroid Ryugu

C 型小行星 Ryugu 风化层样品中无水矿物的太空风化

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Noguchi et al.;T. Matsumoto et al.
• 通讯作者: T. Matsumoto et al.