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炭素質隕石中の高次有機物の検出と小惑星探査への応用

碳质陨石中高级有机质的检测及其在小行星探测中的应用

基本信息

批准号：
05833002
负责人：
下山晃
金额：
$ 1.28万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

隕石は小惑星の破片であり、そこに含まれる有機化合物を明らかにすることは、21世紀の初頭に打ち上げが予定されている我が国の探査機による小惑星探査計画の準備に基礎となる知識を与え、また、使用した分析技術を応用することが可能である。このために、本研究では先ず、同位体質量分析計により33箇の南極炭素質隕石中の炭素量と炭素同位体比(^<13>C/^<12>C)の測定を行なった。その結果、同位体比は-16.9〜+0.9〓であり、その平均値は-5.8〓であった。また、炭素量は0.02〜2.49%であり、その平均値は1.31%であった。ここで得られた同位体比は太陽大気での同位体比に近く、明らかに炭素質隕石中の有機物は太陽系の始原化合物であることが判明した。さらに、隕石中に存在する高分子様有機物をHe気流下で熱分解し、その分解放出成分を有機物用の質量分析計で調べた。アミノ酸が存在することが判明しているYamat-74662隕石での高分子様有機物のH/C原子数比は熱分解前は0.57であり分解後は0.13と減少した。これより加熱分解により高分子様有機物はより多く水素原子を放出し、炭化物へと変化していることが明らかになった。また、質量分析計により130種を越える化合物が検出され、これらは主に芳香族炭化水素であった。小型で軽量な熱分解装置と質量分析計(例えば、10kg)を探査機に搭載することはロケットの打ち上げ量によっては可能であり、測定操作を自動制御するマイコンを開発することにより、小惑星上での自動測定に使用できることに希望がもてる。

The knowledge and application of small asteroid fragments and organic compounds in the early 21st century are the basis for the preparation of small asteroid exploration projects. The carbon content and carbon isotope ratio (^ C/^ C) of 33 Antarctic carbon quality meteorites were determined by isotope mass analysis<13><12>. The results show that the isotope ratio is-16.9 ~+0.9, and the average value is-5.8. The carbon content is 0.02 ~ 2.49%, and the average value is 1.31%. The organic matter in the meteorite is the original compound of the solar system. In addition, the mass analysis of organic substances released by thermal decomposition under helium current in meteorites and meteorites is carried out. The H/C atomic ratio of polymer organic matter in meteorite Yamat-74662 decreased from 0.57 before thermal decomposition to 0.13 after decomposition. The organic matter of high molecular weight is decomposed by heating, and many water atoms are released. The carbonized matter is decomposed by heating. 130 compounds were identified by mass spectrometry. Small thermal decomposition device and mass analyzer (e.g., 10kg) can be installed on the detector, and the automatic measurement operation can be automatically controlled.