走査型透過X線顕微鏡と合成実験による隕石中の有機物の生成過程解明

利用扫描透射X射线显微镜和合成实验阐明陨石中有机物的形成过程

• 批准号: 22KJ1077
• 负责人: 河合 敬宏
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1077/
• 关键词: 水質変成; リュウグウ; 層状ケイ酸塩

リュウグウ試料中に存在するものと同種の層状ケイ酸塩鉱物を、グローブボックス内においてアルゴン・水素雰囲気下で還元し、これら試料の価数をメスバウアー分光法及び透過X線によるXANES分析により算出することで、層状ケイ酸塩の構造中の鉄の価数と酸化還元電位の関係を分析した。特にリザーダイトについては、これまではサポナイトと比べ同じ還元電位下ではより2価鉄が多くなると推定していたが、実際にはほとんど変わらない可能性があることが判明している。また、公募で得たリュウグウ試料についても加工・分析を行った。これまで、軟X線領域の放射光X線を用いたリュウグウ試料及び炭素質コンドライト隕石の分析では、透過X線を測定することで高分解能元素化学種解析を行っていた。軟X線領域で透過X線を分析するには、試料を超薄片に加工する必要があり、集束イオンビーム加工と呼ばれる加工法が用いられることが多い。しかし、この加工方法では、試料へ熱ダメージが加わるとされており、ダメージに弱い物質が変質・揮発してしまう可能性があった。そのため、我々はSPring-8において、窒素雰囲気下でリュウグウ試料をCTスキャンし、得られた3Dデータを用いて、ダイヤモンドワイヤーソーによる加工を行うことで、ビームダメージのない試料平面を作成した。こうして分割した試料について、SPring-8 BL-17SUやKEK-PF BL-19Aの放射光X線を用いた高分解能元素化学種分析を行うことで、よりダメージの少ないリュウグウ試料平面の元素分布を調べることに成功している。

与Ryugu样品中存在的分层硅酸盐矿物质在氩气/氢气大气下的杂物箱中减少了，并通过Mössbauer光谱和XANES分析来计算这些样品的价，并通过TransMittance X射线进行XANES分析，并通过TransMittance X射线进行XANES分析，以及在均匀分析的氧化硅酸盐效率之间的关系之间的关系。特别是，以前据估计，在相同的还原潜力下，二价铁将更丰富，但已经发现实际上可能没有太大不同。此外，处理和分析了通过公开募股获得的Ryugu样品。到目前为止，在使用X射线射线的X射线区域中，使用同步辐射对Ryugu样品和碳质软化陨石进行了高分辨率化学物种分析。为了分析软X射线区域中的X射线传输，必须将样品处理成超薄的零件，并且经常使用称为聚焦离子束处理的处理方法。但是，据说这种处理方法会对样品造成热损害，并且很可能会改变或挥发易受损害的物质。因此，在春季-8中，我们在氮气中扫描了Ryugu样品，然后使用获得的3D数据使用钻石电线锯进行处理，以创建没有光束损坏的样品平面。通过使用Spring-8 BL-17SU和KEK-PF BL-19A进行高分辨率化学物种分析，并具有同步辐射，已成功研究了Ryugu样品平面上的元素分布。

项目成果

Formation and evolution of carbonaceous asteroid Ryugu: Direct evidence from returned samples

• DOI: 10.1126/science.abn8671
• 发表时间: 2023-02-24
• 期刊: SCIENCE
• 影响因子: 56.9
• 作者: Nakamura, T.;Matsumoto, M.;Tsuda, Y.
• 通讯作者: Tsuda, Y.

Elucidation of chemical processes in carbonaceous chondrites during aqueous alteration using X-ray microscopy

使用 X 射线显微镜阐明水蚀变过程中碳质球粒陨石的化学过程

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuki Shimizu;Yoshio Takahashi;Yoko Masuda;Sakura Sato;Michinari Sunamura;Toshihiro Kogure;and Keishi Senoo;Takahiro Kawai and Yoshio Takahashi
• 通讯作者: Takahiro Kawai and Yoshio Takahashi