隕石の電子顕微鏡観察による天体衝突現象及び火星隕石の特異性の解明

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本年度は昨年度に引き続き、火星隕石中の黒色カンラン石について、走査型及び透過型電子顕微鏡を用いた観察を続けた。これまでの観察で、着色はしているがナノ粒子の存在が確認されていなかったカンラン石が存在していた。透過型電子顕微鏡を用いた観察によりそれらのカンラン石中でのナノ粒子の存在の確認を行った。また、局所的に衝撃溶融脈の周囲で相転移-逆相転移を起こしていると考えられる領域も詳細に観察した。その結果、逆相転移を起こしている領域ではナノ粒子が形成されており、相転移と黒色化の関連が示唆された。いくつかの隕石中の黒色カンラン石について、X線吸収端近傍構造解析（XANES分析）により取得したデータの解析法を見直し、再解析を行った。その結果、黒色カンラン石は透明なカンラン石に比べて有意に高い割合でFe3+を含むことを確認した。また衝撃実験に関して、サンプルを加熱した状態で衝撃を与える加熱衝撃実験を行い、上記と同様の観察を行った。ラマン分光分析において、加熱衝撃実験で回収したカンラン石には、黒色カンラン石や欠陥の多いカンラン石に見られるピークが観察され、黒色カンラン石が高温高圧を経験している可能性を示唆した。また、昨年の衝撃実験で観察されたラメラ状組織と隕石に見られる類似の組織とを比較することで、火星隕石の衝撃圧の推定を行った。これまでの観察とその結果を合わせると、黒色カンラン石は50 GPaを超える高い衝撃圧と、減圧後の高温による逆相転移により形成されることが明らかとなった。この衝撃履歴から火星隕石を放出した衝撃イベントを推定すると火星隕石は直径8km程度のクレーターを起源とする可能性が示唆された。上記の研究結果は２つの国内学会および２つの国際学会で発表を行った。また、黒色カンラン石の観察の結果は現在投稿・改訂中の論文に、衝撃実験の結果は執筆中の論文にまとめる予定である。