超高速度衝突の爆心地: 極限環境経験物質の無飛散回収

超高速碰撞归零地：极端环境材料的非散射回收

基本信息

批准号：
21K18660
负责人：
黒澤耕介
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Chiba Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は理想化された連続媒体と天然の岩石物質の差異が高速度天体衝突時の衝撃波伝播過程に与える影響を定量化するべく研究を実施している. 天然岩石は粒子群で構成され, 内部に粒界と空隙を含む点が理想均質連続媒体とは異なる. そのような検討のさなか, 粉体を用いて最適な条件で衝突実験を行うと衝突直下点の物質がおわんのような形状で残され回収できることが明らかとなってきた. 2022年度は宇宙科学研究所超高速衝突実験施設に設置された縦型二段式水素ガス銃を用い, 長石砂, 大理石砂を用いた高速度衝突実験を実施した(黒澤, 佐藤, 新原, 富岡). 2022年度の実験で, 長石は衝突点近傍の試料が「おわん形状組織」として「凍結」されることがわかっていた. 新たに導入した大理石砂は方解石の粒子から構成されている. 方解石は代表的な水質変成によって生じる鉱物であり, 炭素質隕石やリュウグウの試料にも含まれていることがわかっていることから新たに試料に用いることとした. 綺麗な結晶状態を持つ試料を安価に入手可能なため, 衝突前後の変化を読み取り易いことも利点である. これらの砂に消磁した磁鉄鉱粉末を混ぜこみ, 人工磁場中で実験を実施した. 回収した試料の一部は薄片に加工し, 偏光顕微鏡で観察し, 残りは樹脂で固化させた上で短冊形状に加工し, 東京大学の超電導磁力計で分析した. その結果, (1)長石砂と同様に大理石砂でもおわん形状組織を回収可能であること, (2)回収した試料は衝突点からの距離に応じて, 損傷を受けていること, (3)混入した磁鉄鉱粉末が衝突点からの距離に応じた熱残留磁化を獲得していること, が明らかになった. (2)と(3)は, 回収試料から粒界, 空隙を含む砂試料中を伝播する衝撃波の素性, すなわち衝撃波面前後の運動量, エネルギーの分配過程を復元可能であることを示唆する.

我们正在进行研究，以量化理想化连续介质和天然岩石材料之间的差异对与高速天体碰撞时冲击波传播过程的影响。天然岩石是由颗粒群组成的，其内部与其他颗粒群不同。理想的均匀连续介质，因为它包含晶界和空隙。已经清楚的是，当在最佳条件下进行使用粉末的碰撞实验时，碰撞下方的材料会留下碗状形状，并且可以回收使用长石砂和大理石砂的高速碰撞实验。使用安装的垂直两级氢气枪进行（Kurosawa、Sato、Niihara、Tomioka）在 2022 年的实验中，据了解，撞击点附近的长石样品被“冻结”为“碗状结构”。新引入的大理石砂由方解石颗粒组成，因为它是通过水变质作用产生的。一种矿物，已知包含在碳质陨石和龙宫样品中，因此我们决定使用它作为新样品，因为可以以低成本获得具有美丽结晶状态的样品，另一个优点是可以很容易地读取碰撞前后的变化，并将退磁的磁铁矿粉末混合到这些沙子中，并在人工磁场中进行实验，将一些回收的样品加工成薄片并用偏光观察。剩下的材料用树脂固化，加工成矩形，用东京大学的超导磁力计进行分析，结果如下： (1) 可以从大理石砂和长石砂中回收碗形结构，(2) 回收的样品根据距撞击点的距离而受到损坏，以及 (3) 已明确粉末被污染。获得的热剩磁取决于从恢复的样品（包括晶界和空隙）到冲击点（2）和（3）传播的冲击波的性质。换句话说，这表明可以重建激波波前前后动量和能量的分布过程。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Thermal decomposition of magnetite due to impact heating

冲击加热导致磁铁矿热分解

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kurosawa; K.; G. S. Collins; T. M. Davison; T. Okamoto; K. Ishibashi;T. Matsui
通讯作者：
T. Matsui

リュウグウの衝突乾燥説の実験的検証

Ryugu冲击干燥理论的实验验证

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
黒澤耕介; 小松吾郎; 薮田ひかる; 森脇涼太; 石橋高; 松井孝典
通讯作者：
松井孝典

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
期刊：
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.

減衰衝撃波を用いた衝撃回収実験: 大理石, 花崗岩, 玄武岩の衝撃変成

使用阻尼冲击波的冲击恢复实验：大理石、花岗岩和玄武岩的冲击变质作用

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
黒澤耕介; 大野遼; Christopher Hamann; 多田賢弘; 新原隆史; 三河内岳; 富岡尚敬; 境家達弘; 近藤忠; Felix Kaufmann; 鍵裕之; 玄田英典; 松崎琢也; 鹿山雅裕; 小池みずほ; 佐野有司; 村山雅史; 佐竹渉; 岡本尚也; 松井孝典
通讯作者：
松井孝典

Is the Hellas impact responsible for extensional structures and volcanism in and around the southern highlands of Mars?

希腊撞击是否造成了火星南部高地及其周围的伸展结构和火山活动？