Searching for preferential orientations of magnetic fossils in rocks: possible clues to paleomagnetism and bacterial ecology

本研究の目的は、強磁性共鳴の異方性の測定・解析方法を新たに確立し、岩石中の化石マグネトソームの定向配列を検出することである。2022年度は磁性細菌の培養と強磁性共鳴測定、岩石の強磁性共鳴測定を進めた。まず磁性細菌について、金沢大学生命理工学類にてAMB-1の培養を行った。この試料を用い、残留磁化測定と強磁性共鳴測定を行った。ゲランガム固化時の地球磁場による残留磁化は、十分に測定可能であり、磁性細菌の配向を推定できる。乾燥後の試料の強磁性共鳴からも、既往研究と調和的な結果が得られた。一方、ゲランガムによるマイクロ波吸収が大きいため、配列を持った磁性細菌の強磁性共鳴測定はそのままでは困難であることが分かった。岩石については、陸上および海底のチャート試料の残留磁化測定と強磁性測定を行った。チャート試料からは、静磁的相互作用のない単磁区粒子を示すシグナルが顕著に検出された。海底試料は強磁性共鳴においても磁性細菌と類似のスペクトルを示し、化石マグネトソームが主要な強磁性鉱物であることが示唆された。一方、陸上のチャート試料の強磁性共鳴は複雑なスペクトル形状を示し、そのままでは磁性細菌由来の磁鉄鉱の存在は検証できないことが分かった。試料間のスペクトル形状の違いを統計的に処理すると保磁力60 mT程度の磁鉄鉱の存在が示唆され、これは等温残留磁化獲得曲線から見積もられる磁鉄鉱の保磁力と近い。以上の結果の一部を国内学会で発表した。

本研究の目的は、強磁性共鳴の異方性の測定・解析方法を新たに確立し、岩石中の化石マグネトソームの定向配列を検出することである。2022年度は磁性細菌の培養と強磁性共鳴測定、岩石の強磁性共鳴測定を進めた。まず磁性細菌について、金沢大学生命理工学類にてAMB-1の培養を行った。この試料を用い、残留磁化測定と強磁性共鳴測定を行った。ゲランガム固化時の地球磁場による残留磁化は、十分に測定可能であり、磁性細菌の配向を推定できる。乾燥後の試料の強磁性共鳴からも、既往研究と調和的な結果が得られた。一方、ゲランガムによるマイクロ波吸収が大きいため、配列を持った磁性細菌の強磁性共鳴測定はそのままでは困難であることが分かった。岩石については、陸上および海底のチャート試料の残留磁化測定と強磁性測定を行った。チャート試料からは、静磁的相互作用のない単磁区粒子を示すシグナルが顕著に検出された。海底試料は強磁性共鳴においても磁性細菌と類似のスペクトルを示し、化石マグネトソームが主要な強磁性鉱物であることが示唆された。一方、陸上のチャート試料の強磁性共鳴は複雑なスペクトル形状を示し、そのままでは磁性細菌由来の磁鉄鉱の存在は検証できないことが分かった。試料間のスペクトル形状の違いを統計的に処理すると保磁力60 mT程度の磁鉄鉱の存在が示唆され、これは等温残留磁化獲得曲線から見積もられる磁鉄鉱の保磁力と近い。以上の結果の一部を国内学会で発表した。