地球型惑星における水の起源と表層環境進化の解明：惑星海洋学の展開

阐明水的起源和类地行星表面环境的演变：行星海洋学的发展

基本信息

批准号：
16J07403
负责人：
小池みずほ
金额：
$ 1.47万
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：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、[A]惑星形成前の原始惑星の集積＆破壊過程と、[B]惑星（特に、火星）の表層水散逸を明らかにすることである。[A][B]を合わせ、地球型惑星の環境変動と、水などの揮発性物質との関わりを包括的に議論する。平成29年度までに得られた主な研究成果は以下のとおりである。[A]原始惑星の衝突進化史：小惑星ベスタなどを起源天体とする分化隕石は、地球形成前の、原始惑星が経験した天体衝突史、熱進化史を記録する。報告者は、二次イオン質量分析計(NanoSIMS)による局所分析法を開発、応用し、原始惑星由来の隕石の記録年代を調べた。これまでに、２つの隕石グループ（ユークライト、メソシデライト）を対象に、隕石中の特定鉱物の年代を明らかにし、原始惑星の天体衝突タイミングに制約を与えることに成功した。本成果の一部は既に国際学術誌に論文が掲載されている（Koike et al., 2017 GRL）他、報告者が筆頭論文を国際学術誌に投稿予定であり、数ヶ月以内の掲載が期待される。さらに、本成果を博士論文として纏めた結果、所属大学院・研究科から高く評価され、博士（理学）の認定と、研究奨励賞を授与された。[B]火星の表層水散逸史：火星は、太古には液体表層水（海洋）が存在したとされ、かつての湿潤環境から乾燥寒冷環境へ大規模な環境変動を経験した惑星である。火星から水が失われる過程は、含水鉱物（アパタイト等）の水素同位体比として記録される。報告者は、NanoSIMSによる局所分析法を用いて、火星隕石中のアパタイトが記録する水素同位体比と年代を調べ、火星の表層水散逸に制約を与えた（Koike et al., 2014, 2016 GJ)。更に、火星隕石が保持する火星大気組成を、バルクの加熱・破砕分析にて調べた。本成果は報告者が主著論文を国際学術誌に報告予定であり、数ヶ月以内の掲載が期待される。

这项研究的目的是阐明[A]行星形成前原行星的积累和破坏过程，以及[B]行星（尤其是火星）表面水的消散。结合[A]和[B]，我们将全面讨论类地行星环境变化与水等挥发性物质之间的关系。截至2017财年取得的主要研究成果如下。 [A]原行星的碰撞演化历史：源自灶神星等小行星的分化陨石记录了原行星在地球形成之前经历的天体碰撞和热演化的历史。演讲者开发并应用了一种使用二次离子质谱仪 (NanoSIMS) 的局部分析方法来研究源自原行星的陨石的记录年龄。到目前为止，我们已经确定了两个陨石群（锂辉石和中陨石）中特定矿物的年龄，并成功地限制了原行星与天体碰撞的时间。该成果的部分成果已发表在国际学术期刊上（Koike et al., 2017 GRL），作者计划将主论文投稿至国际学术期刊，预计几个月内发表完成。此外，将该成果总结为博士论文后，得到了所在研究生院和研究生院的高度评价，被认定为理学博士（理科），并荣获研究鼓励奖。 [B] 火星地表水消散历史：据说火星在远古时期就有液态地表水（海洋），是一颗经历了从潮湿环境到干冷环境大规模环境变化的星球。火星失去水的过程被记录为水合矿物（例如磷灰石）中的氢同位素比率。作者利用 NanoSIMS 的局部分析方法，研究了火星陨石中磷灰石记录的氢同位素比和年龄，并提供了火星表面水耗散的约束条件（Koike et al., 2014, 2016 GJ）。此外，通过整体加热和碎片分析研究了火星陨石保留的火星大气的成分。作者计划在国际学术期刊上报道这项工作的主要作者，预计几个月内发表。