系外原始惑星系円盤における固相-気相反応の速度論的解析

系外行星盘中固气相反应的动力学分析

• 批准号: 17039003
• 负责人: 橘 省吾
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17039003/
• 关键词: 系外惑星系; 固相-気相反応; カイネティクス; フォルステライト; 異方性; 赤外スペクトル; ダスト形成環境; 蒸発; かんらん石; 鉄-マグネシウム相互拡散; 浮遊帯溶融法; 元素分別

本研究では,物理条件(温度,圧力)と化学条件(ガス組成)を独立に変化させた固相-気相反応実験をおこない,反応律速過程や速度を物理化学条件の関数として求めることを目的とする.固相-気相反応実験をおこなうためには,低圧でガス雰囲気を制御できるシステムを持つガス反応装置を作成する必要がある.装置作成は困難を極めていたが,今年度後半,装置が完成した.新型実験装置は,試料設置後,約10分で実験開始可能な真空度まで到達し,数時間かかる他のタイプの真空装置とは実験効率が格段に上がる.装置開発と並行して,今年度は代表的マグネシウム珪酸塩であるフォルステライトの水素ガスとの反応を伴う蒸発の異方性を検討する実験をおこなった.固相-気相反応の異方性によって系外惑星系円盤などで観測される塵粒子の形状変化が起こるため,観測される赤外スペクトルのピーク位置や強度にも変化が期待される.水素ガス圧力・温度を制御した蒸発実験によって,水素中での蒸発の異方性は,真空中蒸発の異方性(e.g.,Ozawa et al.,1996;Yamada et al.,2006)とは異なることが明らかになった.結晶内の原子間結合ボンド強度の異方性に加えて,水素原子の表面吸着エネルギー・吸着サイト数の異方性が反映された結果であると考えられる.赤外観測から粒子形状を明らかにすることで,その塵粒子が経験した環境(温度・水素圧力)を解明できる可能性があることがわかった.結果は,38th Lunarand Planetary Science Conference(2007.3)で口頭発表し,また,結果をまとめた論文は日本惑星科学会学会誌「遊星人」で発表予定である.国際誌への論文投稿も計画している.

In this study, physical conditions (temperature, pressure) and chemical conditions (composition) are independent of each other. Solid phase-gas phase reaction system, low pressure gas phase reaction system. Device manufacturing is extremely difficult. In the second half of this year, the device is completed. The new vacuum device can reach the vacuum level in about 10 minutes after the sample is set, and the vacuum device can reach the efficiency level in several minutes. Device development and development, this year represents the development of a new generation of water quality products, water quality products and water quality products. Solid phase-phase inversion and anisotropy of the system of external particles in the disk, the shape of the dust particles in the disk, and the shape of the dust particles in the disk. The temperature and pressure of water are controlled by evaporation, the anisotropy of evaporation in water, the anisotropy of evaporation in vacuum (e.g., Ozawa et al., 1996;Yamada et al., 2006). The anisotropy of the bonding strength between atoms in the crystal is increased, and the anisotropy of the adsorption number of water atoms on the surface is reflected in the results. The shape of the particles measured outside the atmosphere is different from that of the dust particles in the environment (temperature, water pressure). Results: 38th Lunarand Planetary Science Conference(2007.3): oral presentation, results: paper: journal of Japan Society of Planetary Science: "Wandering Star Man": presentation. International Journal of Science and Technology

项目成果

Anisotropy of Mg isotopic fractionation during evaporation and Mg self-diffusion of forsterite in vacuum.

镁橄榄石真空蒸发过程中镁同位素分馏的各向异性及镁橄榄石的自扩散。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Planetary and Space Science 54
• 作者: Yamada M.;Tachibana S.;Nagahara H.;Ozawa K.
• 通讯作者: Ozawa K.

60Fe in Chondrites: Debris from a Nearby Supernova in the Early Solar System?

• DOI: 10.1086/503201
• 发表时间: 2006-02
• 期刊: The Astrophysical Journal Letters
• 作者: S. Tachibana;G. Huss;N. Kita;G. Shimoda;Y. Morishita

Low temperature single crystal reflection spectra of forsterite.

镁橄榄石的低温单晶反射光谱。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Main Journal 370
• 作者: Suto H.;Sogawa H.;Tachibana S.;Koike C.;Karoji H.;Tsuchiyama A.;Chihara H.;Mizutani K.;Akedo J.;Ogiso K.;Fukui T.;Ohara S.
• 通讯作者: Ohara S.