研究成果概要
使用从日本小行星探测器“隼鸟2”的探测对象小行星中Ryugu回收的16个粒子,进行了详细的地球化学综合解析。结果发现小行星物质样品保留着太阳系形成前到现在的复杂物理化学过程的证据,引导出了包含生命起源的太阳系物质进化的新图像。
研究资金
本研究受到文部科学省“共同利用·共同研究据点经费”、内阁府“国立大学创新创出环境强化事业”的支援而实施。
另外,由于平成28年10月21日发生的鸟取中部地震,尖端设备受到了很大的损失,但是由于文部科学省(设施整备费补助金)的整备支援,而促成这次的成果取得。
研究内容
- 实施了被认为含有大量有机物的C型小行星Ryugu的样品返回,在世界上率先实施了回收样品的地球化学综合解析。
- 样品是地球上最不受污染的小行星物质。对从小行星Ryugu的两个地点回收的这些试样,进行了基于地质学观点的分析。
- 样品主要由含水层硅酸盐矿物组成,孔隙率约为50%。
- 小行星Ryugu的化学组成与CI球粒陨石相似。另外,确认了不仅是从Ryugu最表面采集,而是采集了随着人工喷火口形成而喷出的内部物质。
- 在一部分试样中确认了采集中使用的钽制子弹造成的污染,但未发现由用于制作人工喷火口的铜制碰撞体(SCI:搭载型小型碰撞装置)引起的污染。
- 检测到来自星际云的微米级有机材料,其显示氢、碳和氮同位素异常。
- 检测出与生命起源有关的氨基酸和其他有机物。
- 保持了原始特征,包括构成原始太阳系的星际物质和太阳系前驱物质。
- 小行星Ryugu的前驱天体是在太阳系外缘部聚集了含有有机物和硅酸盐的富含冰的尘埃的冰天体(冰前驱天体)。
- 冰前驱天体的大小为数十公里,在太阳系形成后约260万年的时间内遭受了水质变质。
- 冰前体天体被破碎,形成大小几公里左右的彗星核。之后彗星核移动到了地球附近的轨道。从彗星核中冰进行升华,通过天体尺寸的缩小以及伴随固体-气体喷射的物质再堆积,形成了空隙多的低密度物质。
- 有机物普遍存在于样品中,它们受到宇宙射线和太阳风照射的宇宙风化,决定了小行星表面的反射率特性。
论文信息
题目:On the origin and evolution of the asteroid Ryugu: A comprehensive geochemical perspective
刊登:Proceedings of The Japan Academy、 Series B. Vol 98、 No. 6、 pp.227-282
DOI: 10.2183/pjab.98.015
作者:Eizo Nakamura1、 Katsura Kobayashi1、 Ryoji Tanaka1、 Tak Kunihiro1、 Hiroshi Kitagawa1、 Christian Potiszil1、 Tsutomu Ota1、 Chie Sakaguchi1、 Masahiro Yamanaka1、 Dilan M. Ratnayake1、 Havishk Tripathi1、 Rahul Kumar1、 Maya-Liliana Avramescu1、 Hidehisa Tsuchida1、 Yusuke Yachi1、 Hitoshi Miura2、 Masanao Abe3、4、 Ryota Fukai3、 Shizuho Furuya3、5、 Kentaro Hatakeda3、 Tasuku Hayashi3、 Yuya Hitomi3、6、 Kazuya Kumagai3、6、 Akiko Miyazaki3、 Aiko Nakato3、 Masahiro Nishimura3、 Tatsuaki Okada3、5、 Hiromichi Soejima3、6、 Seiji Sugita5、7、 Ayako Suzuki3、6⁑、 Tomohiro Usui3、 Toru Yada3、 Daiki Yamamoto3、 Kasumi Yogata3、 Miwa Yoshitake3‡、 Masahiko Arakawa8、 Atsushi Fujii3、 Masahiko Hayakawa3、 Naoyuki Hirata8、 Naru Hirata9、 Rie Honda10、 Chikatoshi Honda9、 Satoshi Hosoda3、 Yu-ichi Iijima3†、 Hitoshi Ikeda11、 Masateru Ishiguro12、 Yoshiaki Ishihara3、 Takahiro Iwata3、4、 Kosuke Kawahara3、 Shota Kikuchi3、7、 Kohei Kitazato9、 Koji Matsumoto13、 Moe Matsuoka3、14、 Tatsuhiro Michikami15、 Yuya Mimasu3、 Akira Miura3、 Tomokatsu Morota16、 Satoru Nakazawa3、 Noriyuki Namiki13、 Hirotomo Noda13、 Rina Noguchi3、17、 Naoko Ogawa3、18、 Kazunori Ogawa3、 Chisato Okamoto8†、 Go Ono11、 Masanobu Ozaki3、 Takanao Saiki3、 Naoya Sakatani19、 Hirotaka Sawada3、 Hiroki Senshu7、 Yuri Shimaki3、 Kei Shirai3、8、 Yuto Takei3、 Hiroshi Takeuchi3、 Satoshi Tanaka3、4、20、 Eri Tatsumi5、21、 Fuyuto Terui3、22、 Ryudo Tsukizaki3、 Koji Wada7、 Manabu Yamada7、 Tetsuya Yamada3、 Yukio Yamamoto3、 Hajime Yano3、 Yasuhiro Yokota3、 Keisuke Yoshihara3、 Makoto Yoshikawa3、4、 Kent Yoshikawa11、 Masaki Fujimoto3、 Sei-ichiro Watanabe16、 Yuichi Tsuda3、5
所属:*1 冈山大学行星物质研究所 PML
*2 名古屋市立大学研究生院理学研究科・综合生命理学部
*3 宇宙航空研究开发机构宇宙科学研究所
*4 综合研究大学院大学(叶山)
*5 东京大学研究生院理学系研究科
*6 株式会社MARINE WORKS JAPAN
*7 千叶工业大学行星探查研究中心
*8 神戸大学研究生院理学系研究科
*9 会津大学计算机理工学部
*10 高知大学理工学部
*11 宇宙航空研究开发机构研究开发部门
*12 首尔国立大学物理天文学学科、韩国
*13 国立天文台
*14 巴黎天文台、法国
*15 近畿大学工学部
*16 名古屋大学研究生院环境学研究科
*17 新泻大学理学部
*18 宇宙研究开发机构国际宇宙探查中心
*19 立教大学理学部
*20 东京大学研究生院新领域创成科学研究科
*21 LaLaguna大学Canaria宇宙物理学研究所、西班牙
*22 神奈川工科大学工学部
⁑现地址: 东洋大学
‡ 現地址: 特许庁
太字:責任著者
<详细研究内容>
小行星Ryugu的起源和进化-----地球化学综合解析太阳系物质进化的画像
<咨询窗口>
冈山大学自然生命科学研究支援中心
特任教授 中村 荣三
Pheasant Memorial Laboratory