隕石中の不溶性有機物とその前駆体としての星間物質

陨石中的不溶性有机物和作为其前体的星际物质

基本信息

批准号：
05217202
负责人：
下山晃
金额：
$ 1.34万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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

炭素質隕石中には不溶性高分子有機物が有機物としては比較的多量に含まれている。この有機物の起源を星間塵からのものと考えると、星や惑星の形成過程の中で生き残ることが必要であり、星間塵と隕石不溶性有機物の関連を明らかにすることが必要になる。このため、本研究では隕石不溶性有機物について先ずその組成と構造を解明し、その分解温度を調べることを目的とした。研究に用いた試料は数個の炭素質隕石に含まれる無機物質をHC1/HFで溶解、除去し、得られた不溶性有機物である。これらの試料をHe気流下で10℃/minで室温から800℃まで加熱した。昇温加熱の過程で試料から分解、放出される有機成分をガスクロマトグラフおよび質量分析計を用いて調べた。その結果、化合物として揮発性のより高いもの21種、また揮発性のより低いもの107種を同定した。これらの化合物の大部分はベンゼン、ナフタレンなどの芳香族炭化水素、およびそれらにメチル、エチル、プロピルなどの側鎖がついたものであり、他に脂肪族炭化水素、さらには、少量ではあるがO,N,Sなどを含む化合物が検出された。分解成分を直接質量分析計に導入する方法では四環式のピレン類まで測定することができた。昇温に伴い化合物が放出される温度を調べると、化合物による差はあまりなく、ほぼ350-500℃の範囲に渡っていた。これより、多少の差はあれ、不溶性有機物の各部分はこの温度範囲で一様に分解していることがわかる。これらの分解成分とその分解温度から不溶性有機物は無秩序ではあるが、基本的には種々の芳香族炭化水素が主として鎖状の炭化水素で結ばれたものであり、さらにはエーテルやエステル結合など種々の結合で結びつけられた構造も含まれていると考えられる。このような組成と複雑な構造をもった不溶性有機物が星間塵として存在していたのかについての予測は難しい。もし存在していたのなら、星や惑星への形成過程、特に小惑星への過程、を多少の組成や構造の変化があったとしても、生き残った可能はであったと考えられる。

碳酸陨石中含有相对较大的不溶性聚合物有机物。考虑到这种有机物的起源，因为它是从星际粉尘中的，必须在恒星和行星的形成过程中生存，并阐明星际粉尘与陨石 - 不溶性的有机物之间的关系。因此，这项研究旨在首先阐明陨石 - 不溶性有机物的组成和结构，并研究其分解温度。该研究中使用的样品是通过溶解和去除具有HC1/HF的几种碳陨石中的无机物质而获得的不溶性有机物。将样品从800°C加热至室温。在温度升高和加热过程中，使用气相色谱和质谱仪检查了从样品中分解并释放的有机成分。结果，鉴定出21种挥发性化合物和107种挥发性化合物。这些化合物中的大多数是芳香族烃，例如苯和萘，其侧链，例如甲基，乙基，丙基和其他含有脂肪液碳氢化合物的化合物，以及少量，O，O，N，S等。通过将分解成分直接引入质谱仪，甚至可以测量四环类植物。当检查化合物随温度升高而释放的温度时，化合物之间没有太大差异，并且在大约350-500°C的范围内。这表明，尽管有微小的差异，但不溶性有机物的每个部分均匀地分解在此温度范围内。这些分解成分及其分解温度使得不溶性有机物无序，但基本上是由主要由链状碳氢化合物连接的各种芳族烃组成的，被认为包括由诸如Ethers和Ester Bonds等各种键相连的结构。很难预测这种成分和复杂结构是否存在为星际灰尘而存在的不溶性有机物。如果存在，即使在恒星和行星，尤其是小行星上的形成过程的组成和结构发生了一些变化，也可以认为它们有可能幸存下来。