フォルステライトの凝縮異方性による新しい宇宙鉱物学

基于镁橄榄石凝结各向异性的新型空间矿物学

基本信息

批准号：
09J02084
负责人：
瀧川晶
金额：
$ 1.79万
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：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

原始惑星系円盤や進化末期の恒星から放出される高温ガスから凝縮して形成される1μm程度の固体微粒子(ダスト)は,惑星の原料物質であり,銀河における金属元素のキャリアである.また鉱物の晶癖は,その形成過程や条件を反映し変化し,赤外スペクトルの違いとして観測されうる.本研究課題は,鉱物の晶癖に着目し,実験,観測を組み合わせて,星周環境におけるダストの形成過程・条件を推定することを目的とする.隕石中に含まれるプレソーラー粒子は,太陽系のものとは大きく異なる同位体異常を示し,太陽系形成以前に進化末期の恒星周囲の質量放出風から直接凝縮して形成したと考えられている.当該年度は,星周凝縮物の晶癖を明らかにすることを目的に,高温(1700-1500℃)・低圧(~10^<-5>Pa)の星周条件下におけるダスト(フォルステライト-コランダム)凝縮-蒸発実験を行った.特にコランダム凝縮実験により,星周条件におけるダスト凝縮異方性を初めて定量的に示したことは,ダストの赤外スペクトルとダスト形成条件を結びつけ,直接観測することのできないダスト形成条件を赤外分光観測から推定可能にしたという点で大きな成果といえる.また,実際の天文観測データと一年度二年度におこなったダストの赤外吸収スペクトルの粒子形状依存性,凝縮・蒸発異方性をあわせることで,晩期型星ダスト形成過程を推定し,隕石中プレソーラー粒子の表面構造・結晶構造との比較から,晩期型星から初期太陽系までの星周ダストの進化を推定した.

尺寸约为1微米的固体颗粒（尘埃）是由原行星盘和恒星在演化的最后阶段散发出的高温气体凝结而成，是行星的原料和星系中金属元素的载体晶体。矿物的晶体习性根据其形成过程和条件而变化，并且可以通过红外光谱的差异来观察。本研究课题以矿物的晶体习性为重点，结合了实验和观察。这项研究的目的是估计星周环境中尘埃的形成过程和条件。陨石中所含的太阳前粒子表现出与太阳系中显着不同的同位素异常，它们似乎处于恒星形成的最后阶段。太阳系形成之前的演化被认为是由恒星周围的质量抛射风直接凝结而成。我们在低压（~10^<-5>Pa）和低压（~10^<-5>Pa）星周条件下进行了尘埃（镁橄榄石-刚玉）凝结蒸发实验。特别是，刚玉凝结实验揭示了尘埃这是我们首次将尘埃的红外光谱与尘埃形成条件联系起来，定量论证了尘埃的形成条件，并利用红外光谱观测来确定无法直接观测的尘埃形成条件。这是一项伟大的成就，因为可以估计数据。此外，通过将实际天文观测数据与第一年和第二年进行的灰尘红外吸收光谱的颗粒形状依赖性和凝结/蒸发各向异性相结合，我们通过比较陨石中前太阳粒子的表面和晶体结构，估计了晚型恒星尘埃的形成过程，并估计了晚型恒星到早期太阳系的星周尘埃的演化。