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。

リ ュ ウ グ ウ に exist in the sample す る も の と same の layered ケ イ acid salt 鉱 を, グ ロ ー ブ ボ ッ ク ス within に お い て ア ル ゴ ン · water element 雰 囲 気 で yuan し, under こ れ ら sample の 価 number を メ ス バ ウ ア ー spectrometry and び through X-ray に よ る XANES analysis に よ り calculate す る こ と で, layered ケ イ acid salt の constructor の iron objects の 価 と acid Reduction potential <s:1> relationship を analysis た た. Special に リ ザ ー ダ イ ト に つ い て は, こ れ ま で は サ ポ ナ イ ト と yuan under the potential than べ with じ で は よ り 2 価 iron objects more than が く な る と presumption し て い た が, be interstate に は ほ と ん ど - わ ら な い possibility が あ る こ と が.at し て い る. Youdaoplaceholder0, publicly raise で to obtain たリュウグウ test materials に また て て たリュウグウ processing and analysis を line った. の こ れ ま で, soft X-ray field radiation light X-ray を using い た リ ュ ウ グ ウ try and び carbon quality コ ン ド ラ イ ト meteorites の analysis で は, through the determination of X-ray を す る こ と で high decomposition can element chemical analytical を rows っ て い た. Soft X-ray field で す through X-ray を analysis る に は, try を ultrathin section に processing す る necessary が あ り, cluster イ オ ン ビ ー ム processing と shout ば れ が る processing method with い ら れ る こ と が い more. し か し, こ の processing method で は, try へ hot ダ メ ー ジ が plus わ る と さ れ て お り, ダ メ ー ジ に weak い material が - mass, swing 発 し て し ま う possibility が あ っ た. そ の た め, I 々 は SPring - 8 に お い て, smothering 雰 囲 気 under で リ ュ ウ グ ウ sample を CT ス キ ャ ン し, ら れ た 3 d デ ー タ を with い て, ダ イ ヤ モ ン ド ワ イ ヤ ー ソ ー に よ る processing line を う こ と で, ビ ー ム ダ メ ー ジ の な い sample plane を made し た. こ う し て segmentation し た sample に つ い て, SPring - 8 BL - 17 su や KEK - PF BL - 19 a の radiation light X-ray を using い た line high decomposition can chemical element analysis を う こ と で, よ り ダ メ ー ジ の less な い リ ュ ウ グ ウ sample plane の element distribution を adjustable べ る こ と に successful し て い る.

项目成果

小惑星リュウグウ試料中の 2 価鉄を含む蛇紋石とサポナイトの還元力の比較

小行星龙宫样品中蛇纹石和含二价铁皂石的还原能力比较

• 发表时间: 2022
• 作者: H. Sakuma;K. Morida;Y. Takahashi;K. Fukushi;N. Noda;Y. Sekine;K. Tamura,;栗栖美菜子;高橋嘉夫・河合敬宏・中村智樹・薮田ひかる・癸生川陽子・榎戸祐馬・井上皓介・山下翔平・圦本尚義・野口高明・岡崎隆司・奈良岡浩・橘省吾・坂本佳奈子・渡邊誠一郎・津田雄一・武市泰男 他;Yoshio Takahashi;高橋嘉夫;高橋嘉夫;Sun Jing・Otosaka Shigeyoshi・Itai Takaaki・Takahashi Yoshio;田中万也・金指努・竹中千里・高橋嘉夫;徳永紘平・田中万也・高橋嘉夫・香西直文;春間俊克・山路恵子・中本幸弘・土山紘平・高橋嘉夫・田中万也・香西直文・福山賢仁;山口瑛子・永田光知郎・小林恵太・田中万也・小林徹・谷田肇・矢板毅・吉村崇・奥村雅彦・高橋嘉夫;永田光知郎・山口瑛子・小林徹・下条晃司郎・横山啓一・谷田肇・矢板毅・高橋嘉夫・吉村崇;蓬田匠・山田真也・一戸悠人・佐藤寿紀・早川亮大・岡田信二・外山裕一・橋本直・野田博文・磯部忠昭・奥村拓馬・高取沙悠理・平木貴宏・竜野秀行・ 関澤央輝・新田清文・栗原雄一・宇留賀朋哉・北辻章浩・高橋嘉夫;三浦輝・高橋嘉夫・山田真也・一戸悠人・佐藤寿紀・早川亮大・岡田信二・外山裕一・橋本直・野田博文・磯部忠昭・奥村拓馬・高取沙悠理・平木貴宏・竜野秀行・関澤央輝・新田清文・宇留賀朋哉・栗原雄一・山本政儀;Wenshuai Li;田中啓資・長澤真・高橋嘉夫;臼井朗・柏原輝彦・山岡香子・高橋嘉夫;高橋嘉夫・清水優希・河合敬宏・蓬田匠・竹田早英桂・板井啓明・田中啓資・孫静・福士圭介・田中雅人;田中雅人・柏原輝彦・高橋嘉夫;平井英人・関根康人・張乃忠・野田夏実・高橋嘉夫・鍵裕之;長澤真・清水祐輔・青柳登・メイ フイヤン・高橋嘉夫;清水優希・高橋嘉夫・増田曜子・佐藤咲良・砂村倫成・小暮敏博・妹尾啓史;佐藤佑磨・石水浩喜・高橋嘉夫・板井啓明;田柳紗英・石水浩喜・高橋嘉夫;Baasansuren Gankhurel・福士圭介・Davaadorj Davaasuren・Eigo Imai・Takuma Kitajima・Uyangaa Udaanjargal・Tuvshin Gerelmaa・関根康人・高橋嘉夫・長谷部徳子;河合敬宏・榎戸佑馬・中村智樹・山下翔平・福士圭介・薮田ひかる・圦本尚義・野口高明・岡崎隆司・奈良岡浩・橘省吾・坂本佳奈子・渡邊誠一郎・津田雄一・高橋嘉夫
• 通讯作者: 河合敬宏・榎戸佑馬・中村智樹・山下翔平・福士圭介・薮田ひかる・圦本尚義・野口高明・岡崎隆司・奈良岡浩・橘省吾・坂本佳奈子・渡邊誠一郎・津田雄一・高橋嘉夫

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