宇宙風化作用シミュレーション実験による天体表面の光学的および物質的変化の解明

通过空间风化模拟实验阐明天体表面光学和物质变化

基本信息

批准号：
02J08439
负责人：
倉橋映里香
金额：
$ 1.92万
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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

小惑星は太陽系初期の環境に関する情報を保持しており、太陽系の起源と進化を解明する上で大変重要な存在である.一般に、隕石の母天体は小惑星であると考えられている.なかでもS型小惑星は普通コンドライトの母天体であると考えられている.しかし、両者の反射スペクトルを比較すると、S型小惑星のスペクトルは反射率低下・吸収帯浅化・スペクトルの赤化を示す.この原因として、星間塵や微小隕石等が衝突することにより、天体表面が光学的に変化する宇宙風化作用が挙げられる.宇宙風化作用のメカニズムを解明するために、微小隕石等の衝突をナノ秒パルスレーザー照射で再現したシミュレーション実験を行った.その結果,スペクトル変化の原因は粒子表面に生成したナノメートルサイズの微小金属鉄であることが明らかになった.また,地球上に存在する鉱物の他に,普通コンドライト(Moorabie(L3)、Allegan(H5))において実際にスペクトルの反射率低下・吸収帯浅化・スペクトルの赤化が生じることが確認された.炭素質コンドライト(Allende CV3)においても反射スペクトルが変化することが明らかになった.加えて,水星表面における宇宙風化作用の効果に対する応用を行った.水星表面には鉄が少なく,斜長石が多く分布していることが観測から明らかになっている.しかしながら,周囲に存在するかんらん石や輝石が隕石衝突により加熱を受けた結果,月ソイルで観察されたものと同様に,斜長石の粒子をとりまくようにナノ微小鉄が存在する可能性がある.水星探査機(メッセンジャー等)による観測結果を期待するところである.

小行星在早期太阳系中拥有有关环境的信息，并且在阐明太阳系的起源和演变方面非常重要。通常，陨石的母体被认为是小行星。其中，S型小行星通常被认为是软骨的母体。但是，在比较两者的反射光谱时，S型小行星的光谱显示出反射率，较浅的吸收带和红色光谱的降低。这是由于宇宙风化作用，在星际灰尘和微量流星相撞时，天体的表面光学变化。为了阐明该机制的机制，我们进行了一个模拟实验，其中通过纳秒脉冲激光照射复制了微型通讯和其他材料的碰撞。结果，揭示了光谱变化的原因是在颗粒表面产生的纳米大小的微分铁。除了地球上存在的矿物外，还可以证实普通的软骨（Moorabie（L3）和Allegan（H5）实际上导致了降低光谱反射率，较浅的吸收带和红色的光谱。碳质软管（allende）也表明，CV3中的反射光谱也会更改。此外，对空间风化对汞表面的影响进行了应用。观察结果表明，汞表面几乎没有铁，并且存在大量的斜长石。然而，由于周围的橄榄石和辉石受到陨石撞击的加热，纳米微虹膜可能存在于斜长石的颗粒周围，就像在月球土壤中观察到的那样。我们希望水星航天器（例如Messengers）的观察结果。