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数物系科学

2022.08.30

小惑星リュウグウ:太陽系外縁部からの来訪者 ―多機関連携分析が読み解いた小惑星の記録―

名古屋大学シンクロトロン光研究センターの櫻井 郁也 特任准教授らは、国立研究開発法人海洋研究開発機構(JAMSTEC)(理事長 大和裕幸)超先鋭研究開発部門高知コア研究所の伊藤元雄主任研究員を代表とするPhase-2キュレーション※1高知チームと共に、2021年6月20日(日)から小惑星リュウグウ粒子の分析を開始しました。約1年間にわたり日米英の研究機関・大学にまたがる多機関連携により実施したキュレーション活動の最初の研究成果が、2022年8月15日(日本時間8月16日)に英国のオンラインジャーナル「Nature Astronomy」に掲載されました。
 

【ポイント】

1. 分析した試料の鉱物組み合わせは、リュウグウ粒子は形成後に大規模な水質変成を受けたことを示す。
2. 微細な鉱物と有機物を含む領域の水素と窒素同位体組成の関係は、リュウグウ粒子の構成物質が太陽系外縁部※2で形成されたことを示唆する。
3. 粗粒の含水ケイ酸塩鉱物中に、脂肪属炭素に富む有機物が濃集していた。この特徴は、これまでの隕石の研究からは確認されておらず、リュウグウ天体に特有のものと推察される。
4. これらの結果から、始原的天体中の粗粒含水ケイ酸塩鉱物が有機物や水のゆりかごとなり、そのままの状態で地球に運ばれた可能性が考えられる。

 

◆詳細(プレスリリース本文)はこちら

 

【用語説明】

 

※1 Phase-2キュレーション
JAXA宇宙科学研究所の地球外試料キュレーションセンター(ESCuC)は、「はやぶさ」をはじめとするサンプルリターンミッションによる地球外惑星からの帰還試料の受入れと管理を主な目的として設立されました。「はやぶさ2」では、ESCuCとJAXAキュレーション専門委員会が選定した連携拠点機関(JAMSTEC高知コア研究所を中心とした連携研究機関、岡山大学惑星物質研究所)がPhase-2キュレーションを行うための協力体制を作っています。Phase-2キュレーションでは、ESCuCと協働でキュレーション活動に資する大気非曝露環境下での試料配分容器、輸送・搬送機器や分析技術を開発しています。また、それぞれの機関が開発した高度分析技術により「はやぶさ2」試料の詳細な物質科学的記載を進め、小惑星リュウグウから得られる科学成果を最大化することも目的としています。
当チームは、以下の研究機関から構成される。
1. 国立研究開発法人 海洋研究開発機構 超先鋭研究開発部門 高知コア研究所
2. 公益財団法人 高輝度光科学研究センター 放射光利用研究基盤センター 散乱・イメージング推進室
3. 大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構 国立極地研究所
4. 大学共同利用機関法人 自然科学研究機構 分子科学研究所 極端紫外光研究施設
5. 神奈川大学
6. カリフォルニア大学 ロサンゼルス校 宇宙地球惑星学科(米国)
7. オープン大学(英国)
8. 国立大学法人 大阪大学 大学院工学研究科 機械工学専攻
9. 国立大学法人 東海国立大学機構 名古屋大学 シンクロトロン光研究センター

 
※2 太陽系外縁部
太陽系の中で海王星よりも外側にある領域、つまり氷や有機物が存在しうるスノーラインより外側のこと。
 

【論文情報】

論文タイトル:
A pristine record of outer Solar System materials from asteroid Ryugu's returned sample

著者名:
Motoo Ito1*, Naotaka Tomioka1, Masayuki Uesugi2, Akira Yamaguchi3,4, Naoki Shirai5,\, Takuji Ohigashi4,6,\\, Ming-Chang Liu7, Richard C. Greenwood8, Makoto Kimura3, Naoya Imae3,4, Kentaro Uesugi2, Aiko Nakato9, Kasumi Yogata9, Hayato Yuzawa6, Yu Kodama10,$, Akira Tsuchiyama11,12,13, Masahiro Yasutake2, Ross Findlay8, Ian A. Franchi8, James A. Malley8, Kaitlyn A. McCain7, Nozomi Matsuda7, Kevin D. McKeegan7, Kaori Hirahara14, Akihisa Takeuchi2, Shun Sekimoto15, Ikuya Sakurai16, Ikuo Okada16, Yuzuru Karouji17, Masahiko Arakawa18, Atsushi Fujii9, Masaki Fujimoto9, Masahiko Hayakawa9, Naoyuki Hirata18, Naru Hirata19, Rie Honda20,$$, Chikatoshi Honda19, Satoshi Hosoda9, Yu-ichi Iijima, Hitoshi Ikeda9, Masateru Ishiguro21, Yoshiaki Ishihara17, Takahiro Iwata9, Kosuke Kawahara9, Shota Kikuchi22, Kohei Kitazato19, Koji Matsumoto23, Moe Matsuoka9, Tatsuhiro Michikami24, Yuya Mimasu9, Akira Miura9, Osamu Mori9, Tomokatsu Morota25, Satoru Nakazawa9, Noriyuki Namiki23, Hirotomo Noda23, Rina Noguchi26, Naoko Ogawa9, Kazunori Ogawa9, Tatsuaki Okada9, Chisato Okamoto, Go Ono9, Masanobu Ozaki4,9, Takanao Saiki9, Naoya Sakatani27, Hirotaka Sawada9, Hiroki Senshu22, Yuri Shimaki9, Kei Shirai9, Seiji Sugita25, Yuto Takei9, Hiroshi Takeuchi9, Satoshi Tanaka9, Eri Tatsumi28, Fuyuto Terui29, Ryudo Tsukizaki9, Koji Wada22, Manabu Yamada22, Tetsuya Yamada9, Yukio Yamamoto9, Hajime Yano9, Yasuhiro Yokota9, Keisuke Yoshihara9, Makoto Yoshikawa9, Kent Yoshikawa9, Ryota Fukai9, Shizuho Furuya9,25, Kentaro Hatakeda10, Tasuku Hayashi9, Yuya Hitomi10, Kazuya Kumagai10, Akiko Miyazaki9, Masahiro Nishimura9, Hiromichi Soejima10, Ayako Iwamae10,$$$, Daiki Yamamoto9,30, Miwa Yoshitake9,$$$$, Toru Yada9, Masanao Abe9, Tomohiro Usui9, Sei-ichiro Watanabe31, and Yuichi Tsuda4,9

 

著者所属:
[1] Kochi Institute for Core Sample Research, X-Star, Japan Agency for Marine-Earth Science Technology (JAMSTEC), Nankoku, Kochi 783-8502, Japan
[2] Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI/SPring-8), 1-1-1 Kouto, Sayo, Hyogo 679-5198, Japan
[3] National Institute of Polar Research (NIPR), Tachikawa 190-8518, Tokyo, Japan
[4] The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI), Hayama 240-0193, Japan
[5] Graduate School of Science, Department of Chemistry, Tokyo Metropolitan University, Hachioji 190-0397, Tokyo, Japan
[6] UVSOR Synchrotron Facility, Institute for Molecular Science, 38 Nishigo-naka, Myodaiji, Okazaki, Aichi 444-8585, Japan
[7] Department of Earth, Planetary, and Space Sciences, UCLA 595 Charles Young Drive E., Los Angeles, CA 90095, USA
[8] The Open University, Walton Hall, Milton Keynes MK7 6AA, UK
[9] Institute of Space and Astronautical Science (ISAS), Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), Sagamihara, Kanagawa 252-5210, Japan
[10] Marine Works Japan, Ltd., Yokosuka 237-0063, Japan
[11] Research Organization of Science and Technology, Ritsumeikan University, Shiga 525-8577, Japan
[12] CAS Key Laboratory of Mineralogy and Metallogeny/Guangdong Provincial Key Laboratory of Mineral Physics and Materials, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences (CAS), Guangzhou 510640, People’s republic of China
[13] CAS Center for Excellence in Deep Earth Science, Guangzhou 510640, People’s republic of China
[14] Department of Mechanical Engineering, Osaka University, Osaka 565-0871, Japan
[15] Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science, Kyoto University Kumatori-cho, Sennan-gun, Osaka 590-0494, Japan
[16] Synchrotron Radiation Research Center, Nagoya University, Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya, Aichi 464-8603, Japan
[17] JAXA Space Exploration Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), Sagamihara, Kanagawa 252-5210, Japan
[18] Kobe University, Kobe 657-8501, Japan
[19] University of Aizu, Aizu-Wakamatsu 965-8580, Japan
[20] Kochi University, Kochi 780-8520, Japan
[21] Department of Physics and Astronomy, Seoul National University, Seoul 08826, Republic of Korea
[22] Chiba Institute of Technology, Narashino 275-0016, Japan
[23] National Astronomical Observatory of Japan, Mitaka 181-8588, Japan
[24] Kindai University, Higashi-Hiroshima 739-2116, Japan
[25] The University of Tokyo, Tokyo 113-0033, Japan
[26] Niigata University, Niigata 950-2181, Japan
[27] Rikkyo University, Tokyo 171-8501, Japan
[28] Instituto de Astrofisica de Canarias, University of La Laguna; Tenerife, Spain
[29] Kanagawa Institute of Technology, Atsugi 243-0292, Japan
[30] Earth-Life Science Institute, Tokyo Institute of Technology, Meguro, Tokyo 152-8550, Japan
[31] Nagoya University, Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya, Aichi 464-8601, Japan

\ Current affiliation: Kanagawa University, 3-27-1 Rokkakubashi, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa, 221-8686 Japan.
\\ Current affiliation: Photon Factory, Institute of Materials Structure Science, High Energy Accelerator Research Organization, Tsukuba, Ibaraki 305-0801 Japan


$ Current affiliation: Toyo Corporation
$$ Current affiliation: Center for Data Science, Ehime University, Matsuyama, Ehime 790-8577, Japan
$$$ Current address: Toyo University, Bunkyo, Tokyo 112-8606, Japan.
$$$$$ Current address: Japan Patent Office, Chiyoda, Tokyo 100-8915, Japan

 

†Deceased.
*Correspondence to Motoo Ito, motoo@jamstec.go.jp

 

掲載誌:Nature Astronomy
DOI: 10.1038/s41550-022-01745-5
URL: https://www.nature.com/articles/s41550-022-01745-5
公表日:日本時間2022年8月16日(火)午前0時(オンライン公開)

 

【研究代表者】

https://nusr.nagoya-u.ac.jp/