Chronological study of cataclysmic disruption of C-type asteroid parent bodies

C型小行星母体灾难性破坏的年代学研究

• 批准号: 22K18735
• 负责人: 寺田 健太郎
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18735/
• 关键词: 小惑星リュウグウ; C型小惑星; 炭素質隕石; 同位体分析; U-Pb年代; SIMS; 局所分析; はやぶさ２; 年代分析; 質量分析

地球近傍小惑星リュウグウやベヌーのラブルパイル構造(岩塊の集積構造)の観測から、 かつて大型のC型小惑星母天体の破砕が起こったことは明白である。しかし、そのカウンターパートである地球に飛来する炭素質隕石では、Ar-Arショック年代分析の技術的な難しさから衝撃変成の年代学的な議論は殆どなされていない。本研究は、結晶化年代と衝撃変成年代の同時決定の実績のある局所U-Pb年代分析法を用い、炭質コンドライト隕石のU-Pbシステマティックスを系統的に調べ、母天体の衝突破壊の年代学的な痕跡を調べるのが目的である。2022年度は、東京大学大気海洋研究所のNanoSIMSを用い、小惑星リュウグウ微粒子、CI隕石に分類されるOrguei、Yamato-980115、Yamato-86029のU-Pb年代分析を行なった。リュウグウ微粒子とOrgueiのU-Pbシステマティックスは約46億年の古いコンコーディアを示し、先行研究で示されたMn-Cr系の結果（水質変成年代; Yokoyama et al. 2022）と一致した。一方、Yamato-980115、Yamato-86029はディスコーディアの特徴を示した。これら４試料が同一天体であると仮定すると、ディスコーディアの特徴から得られる変成年代は10億年以下を示した。このような若い年代のU-Pb系を乱した熱源として、短寿命核種26Alの放射壊変熱は考えられないことから、天体衝突と考えるのが妥当である。

对近地小行星龙宫和贝努的碎石堆结构（岩体堆积结构）的观测表明，大型C型小行星母体曾经发生过破碎。然而，由于Ar-Ar冲击年龄分析的技术困难，对到达地球的碳质陨石（它们的对应物）的冲击变质作用年代学的讨论很少。在这项研究中，我们使用当地的U-Pb年龄分析方法系统地研究了碳质球粒陨石的U-Pb系统学，该方法具有同时确定结晶年龄和撞击变质年龄的良好记录，并研究了撞击破坏的影响目的是检查按时间顺序排列的痕迹。 2022年度，我们利用东京大学大气海洋研究所的NanoSIMS对被归类为CI陨石的小行星龙宫粒子Orguei、Yamato-980115和Yamato-86029进行了U-Pb年龄分析。 Ryugu 粒子和 Orguei 的 U-Pb 系统学表明有一个大约 46 亿年历史的协和体，这与先前研究中显示的 Mn-Cr 系统的结果一致（水变质年龄；Yokoyama 等人，2022）。另一方面，Yamato-980115和Yamato-86029表现出Discordia的特征。假设这四个样本是同一个物体，从Discordia的特征得到的变质年龄不到10亿年。由于短寿命核素26Al的放射性衰变热不能被视为在如此年轻的年龄扰动U-Pb系统的热源，因此将其视为天体碰撞是合理的。

项目成果

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

碳质小行星 Ryugu 的形成和演化：来自返回样本的直接证据

• DOI: 10.1126/science.abn8671
• 发表时间: 2023
• 影响因子: 56.9
• 作者: Nakamura T.;Matsumoto M.;Amano K.;Enokido Y.;Zolensky M. E.;Mikouchi T.;Genda H.;Tanaka S.;Zolotov M. Y.;Kurosawa K. .. Yabuta H. ... et al.
• 通讯作者: Kurosawa K. .. Yabuta H. ... et al.

NanoSIMSを用いたYamato-86029リン酸塩鉱物のU-Pb年代分析

使用 NanoSIMS 对 Yamato-86029 磷酸盐矿物进行 U-Pb 年龄分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 横路友翼; 藤谷渉; 寺田健太郎; 小池みずほ; 高畑直人; 佐野有司; 福田航平
• 通讯作者: 福田航平