彗星起源惑星間塵の物質科学的研究

来自彗星的行星际尘埃的材料科学研究

• 批准号: 11740303
• 负责人: 中村 智樹
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740303/
• 关键词: 彗星; 惑星間塵; 宇宙塵; X線回折; 太陽系; ミニクロトロン放射光; 蛍光X線分析; 回折X線分析

南極氷床で捕獲された多数の宇宙塵について、非破壊および破壊分析を組み合わせて行い、宇宙塵の起源と進化を研究した。電子顕微鏡での化学分析の結果、これらの宇宙塵は試料一粒でほぼ太陽化学組成を示すことがわかった。したがって、これらの塵は太陽系形成時に化学的に未分化な物質として形成されたと考えられる。宇宙塵一粒ごとのX線回折実験の結果、鉱物学的には二種類の宇宙塵が存在し、無水鉱物からなるものと含水鉱物からなるものであることがわかった(研究業績1)。しかしながら、透過型電子顕微鏡による観察によると、無水鉱物からなる試料のうちの多くが、含水鉱物が熱分解してできたものであることがわかった(研究業績5)。このことは宇宙塵が宇宙空間から大気圏突入する際に摩擦熱の影響を大きく受けたためであると推測される。一方、一粒ごとおよび多粒子を用いた希ガス分析の結果、これらの宇宙塵は宇宙空間で、宇宙塵母天体の深部に存在し、その後小さな塵として宇宙空間に放出され、大部分は100万年以内に地球に到達したものであることがわかった(研究業績4,6)。以上のことから、宇宙塵の多くは太陽系初期に形成された天体の一部で、太陽系の歴史の大部分をその天体の奥深くで過ごし、最近になって塵としてその天体から放出され、地球に飛来し、その際大気圏突入時の熱の影響をさまざまな程度に受け化学的に変化し、現在の状態になったと考えられる。母天体表層で長い間宇宙線照射を受けた証拠がないことから、宇宙塵の母天体表層は非常に活発である(表面が定常的に入れ替わっている)と推測され、彗星がその母天体であるとすることと矛盾しないことがわかった。

进行了在南极冰盖上捕获的许多宇宙粉尘的非破坏性和破坏性分析的结合，以研究宇宙尘埃的起源和演变。使用电子显微镜的化学分析表明，这些宇宙粉尘在一个样品中几乎显示出太阳化学成分。因此，人们认为这些尘埃是在太阳系形成期间形成的化学未分化物质。每种宇宙粉尘粒的X射线衍射实验表明，有两种类型的宇宙粉尘，包括无水矿物质和水合矿物质（研究成就1）。然而，使用透射电子显微镜的观测结果表明，许多由无水矿物组成的样品是通过水合矿物的热解产生的（研究成就5）。这是因为宇宙灰尘从外太空进入大气时受到摩擦热的影响。另一方面，使用单个谷物和多颗粒进行了罕见的气体分析表明，这些宇宙尘埃存在于宇宙灰尘核心体深处的外太空中，然后以小尘埃释放到外层空间，其中大多数人在一百万年内到达地球（研究工作4，6）。从以上来看，人们相信，许多宇宙灰尘都是早期太阳系形成的天体的一部分，它在该体内深处的太阳系历史上大部分历史，最近已从天体中释放为灰尘，飞往地球，并在进入大气中，进入大气中，进入了当前的状态，从而经历了各种程度的热量。由于没有证据表明长期以来被辐射的母体表面被照射了，因此假定宇宙灰尘的表面非常活跃（表面不断交换），并且发现它与彗星是其母体的想法是一致的。

项目成果

Noguchi T.and Nakamura T.: "Mineralogy of Antarctic micrometeorites recovered from the Dome Fuji Station."Antarctic Meteorite Research. 13. 285-301 (2000)

Noguchi T. 和 Nakamura T.：“从富士圆顶站回收的南极微陨石的矿物学。”南极陨石研究。

T.Nakamura: "Antarctic micrometeorites collected at the Dome Fuji Station."Antarctic Meteorite Research. 12. 183-189 (1999)

T.Nakamura：“在富士圆顶站收集的南极微陨石。”南极陨石研究。

T.Nakamura: "Solar winds in micrometeorites collected at the Dome Fuji Station : Characterization by stepped pyrolysis."Antarctic Meteorite Research. 13(in press). (2000)

T.Nakamura：“在富士圆顶站收集的微陨石中的太阳风：通过逐步热解表征。”南极陨石研究。

W.Nozaki: "Trace element concentrations in iron type cosmic spherules determined by the SR-XRF method."Antarctic Meteorite Research. 12. 199-212 (1999)

W.Nozaki：“通过 SR-XRF 方法测定铁型宇宙球体中的微量元素浓度。”南极陨石研究。

T.Nakamura: "Impact-induced textural change of CV carbonaceous chondrites : Experimental reproduction."Icarus. (in press). (2000)

T.Nakamura：“撞击引起的 CV 碳质球粒陨石的结构变化：实验再现。”伊卡洛斯。