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「惑星物質科学のフロンティア」
研究集会開催報告

村上 登志男 ，大澤 崇人 ，寺田 健太郎
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惑星物質科学は近年大きな転換期を迎えている．そに名称は変更しているものの一貫して地球外起源物質の第一の原因は，これまで入手不可能であった地球外を様々な角度から研究している研究者の交流の場とし物質が入手可能となったためである．南極地域観測隊て開催している研究会である．当初は関係者中心の研による宇宙塵の大量採取，彗星塵採集計画（スターダ究集会であったが，近年は関係者を中心にオープンなスト），太陽風採集計画（GENESIS），はやぶさ小惑星研究集会として，惑星科学会をはじめとし関連学会等

サンプルリターン計画などは，従来の隕石のみを研究にも開催を告知してもらい多様な研究者の交流の場と対象とした分析では決して得られなかった知見を我々なるように努めている．本研究集会を通じ，探査，観に与えてくれた．そして今年度，次期小惑星探査機は測，理論，分析といった学界の枠を超えた異分野間のやぶさ 2 が C 型小惑星に向けて打ち上げ予定である．

研究者交流を通じて太陽系物質進化の認識を深化させ生命の起源物質を求めるこのミッションで重要な事は，ることが，本研究集会の大きな目的の一つである．

持ち帰られた微量の試料をいかにして分析し，最大の昨年度は，2014 年 3 月 13～14 日の 2 日間に東京大学成果を上げるかである．本研究会集は，これらの分析宇宙線研究所大会議室において「惑星物質科学のフロをはじめとした重要なミッションを担う人材の基本的ンティア」研究集会を開催した．この研究集会は成果な議論の場である．2010 年に帰還したはやぶさのサ発表だけではなく，異分野間での情報の共有を図るた

ンプル分析においても，本研究集会の功績は計り知れめに研究の解説や今後の研究につなげるための意見交ない．Science 誌に掲載された 6 報のはやぶさ試料の換なども積極的に行っている．本報告では，昨年度開分析結果のうち 5 報の主著者は本研究集会の主要メン催された研究集会での発表概要を紹介する．

バーである（Science 333 巻，p. 1057-1188）．
本研究集会は小規模ながら，国際的に極めて高い競1. 2013年度研究集会の概要

争力を有した伝統ある研究集会である．東京大学宇宙線研究所の共同利用研究からの助成を受け開催している本研究集会は 20 年以上の歴史を持つ．現在，「惑星1.1

プログラム

物質科学のフロンティア」研究集会という名称で研究「惑星物質科学のフロンティア」研究集会プログラム

集会を開催しているが，以前から同研究所からの共同

日時：2014 年 3 月 13 日
（木）
～14 日
（金）

利用研究助成を受け，「宇宙塵研究集会」，「地球外起場所：東京大学宇宙線研究所大会議室（千葉県柏市）

源固体微粒子に関する総合研究」小集会と時代ととも

【1日目】
1）
羽場麻希子，長尾敬介，角野浩史，三河内岳（東大），

1. 学習院大学
2. 日本原子力研究開発機構
3. 大阪大学
toshio.murakami@gakushuin.ac.jp■2014遊星人Vol23-2.indd

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小松睦美
（早大），Michael Zolensky（NASA）：ロシ
ア・チェリャビンスク隕石の希ガス同位体分析
2）
今栄直也
（極地研）
：新たに開発した手法によるコン

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ドリュールメルトへのシリカに富むガスの凝縮に伴されたが，隕石破片によって宇宙線生成核種の濃度がう急速かつ大量の低 Ca 輝石の析出実験異なることが確認された．この宇宙線生成核種の濃度

3）平 井 隆 之（総 研 大 ）， 矢 野 創（ISAS/JAXA）：の違いは，チェリャビンスク隕石の大気圏突入前の天IKAROS-ALADDIN により明らかになった周太陽体が大きく，それぞれの破片が異なる深さに存在してダスト凝集域の微細構造いたことを示している．破片の一つ HR-7 において得4）ビジネスミーティングられた 21Ne と 81Kr の濃度から，宇宙線照射年代を求【2 日目】

めた．Ar-Ar 年代および I-Xe 年代から，チェリャビン

5）松本徹（阪大）[ 代読 : 圡山教授（京大）]：小惑星イ

スク隕石の母天体では衝突イベントによって脱ガスがトカワのレゴリス粒子の表面微細構造から考察する生じており，複雑な熱史を経験していることが示唆さレゴリスの宇宙風化れた．

明（京大）: イトカワレゴリス粒子の３次元形

今栄（極地研究所）は，低 Ca 輝石（およびその多形）

状 : 高速衝突実験破片および月レゴリス粒子との比は太陽系岩石圏を構成する最も主要な相である．原始較太 陽 系 星 雲 に お け る 低 Ca 輝 石（エ ン ス タ タ イ ト ,6）圡山

7）尾上哲治（熊本大），佐藤峰南（九大），中村智樹（東MgSiO3, Mg/Si=1）の析出問題について，実験的に検北大），野口高明（茨城大），大澤崇人，初川雄一（原討した．この目的のため，実験装置を新たに開発しそ子力研究開発機構），海老原充，白井直樹，日高義の概要と実験結果について報告した．

浩（首都大学東京），鈴木勝彦，野崎達夫（海洋研究平井（総合研究大学院大学）らは，JAXA のソーラー開発機構）：【招待講演】日本から発見された 2 億

電力セイル小型実証機「IKAROS」に搭載されたダス

1500 万年前のイジェクタ堆積物

トその場計測器「ALADDIN」の開発についての解説

8）柴田裕実（阪大），石川優人，松田知之，金子竹男，と実際の観測結果の解釈のために開発中の新しいダス小林憲正（横浜国大），三重野 哲（静岡大），長谷川

ト分布モデルの試計算結果の紹介を行った．試計算結直（宇宙研）：超高速ダスト衝突による有機物生成実

果は従来のモデルに比べ，より宇宙実測に近い値を示験すことができたことを報告した．

9）大澤崇人（原子力研究開発機構）：即発ガンマ線分析の自動化システムの開発と応用可能性
10）寺田健太郎（阪大）：SIMS から SNMS へ : 次世代局
所 U-Pb 年代分析の基礎開発

1.2研究発表の概要

松本（大阪大学，代読：圡山教授）は，はやぶさが回収してきたイトカワ粒子の表面モルフォロジーに注目し，粒子表面構造の系統的な分類・解釈を行うとともに，宇宙風化リムの観察を行い，小惑星表層のレゴリ
ス粒子の形成・進化過程と小惑星の宇宙風化過程との関連性を明らかにすることを目的にした研究の成果発

前節のプログラムの通り，探査，観測，理論，分析表を行った．X 線マイクロトモグラフィーによる 3 次の各分野の成果発表，分析機器開発に関する報告，予元外形の評価，FE-SEM による表面微細構造の観察，備的実験の報告などがなされた．報告の概要は以下の

TEM/STEM を用いた宇宙風化リムの断面構造観察を通りである．

行い，それらの結果から表面観察のみで粒子表面の宇羽場（東京大学）らは，昨年ロシアに落下したチェリ宙風化の程度を判断できることを示した．

ャビンスク隕石の破片 13 個をもとに希ガス同位体分圡山（京都大学）は，新たに JAXA から配分された析を行い，宇宙線照射年代，各破片の大気圏突入前のイトカワ粒子，新たな月レゴリス粒子（10084：Apollo

天体における表面からの深さを求める試みに関する発11 の静かの海のソイル，60501：Apollo 16 のデカルト表を行った．また，１つの隕石破片について，Ar-Ar高地のソイル），および新たにおこなった高速衝突実および I-Xe 年代測定を行うことにより，チェリャビ

験 [1] により回収された破片粒子の₃次元形状を，ンスク隕石の母天体における熱史について考察を行っ

SPring-8 のビームライン BL47XU に X 線 CT により求たことを報告した．He，Ne，Ar 同位体組成から，分めた．さらに，ノギスによる測定に対応する CT 像か

析試料には宇宙線生成核種が含まれていることが確認

らの₃軸長測定の手法を開発し，イトカワ粒子，月粒■2014遊星人Vol23-2.indd161

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子，衝突実験粒子の３次元形状を同じ方法で比較する

今後，衝突後に標的周りを囲ったアルミフォイルに付ことにより，イトカワ表面でのレゴリス粒子の生成・着した物質をアルコールや水等で抽出し，電子顕微鏡進化をより詳細に理解するとともに，月も含めた大気や赤外吸収分光，レーザー脱離イオン化質量分析器でのない天体での表面プロセスを包括的に理解すること

質量分析を行った後，加水分解し液体クロマトグラフをめざした研究の現状について報告した．従来の研究

ィにて分析を行う予定であり，化学反応生成物に関し

ではイトカワと月粒子の形状分布は明瞭に区別できるてはこれらの分析で明らかになると思われると報告しものと考えられていたが，今回明らかとなった連続的た．

な変化は，イトカワ・月粒子の形状が同じプロセス（摩大澤（原子力研究開発機構）は，原子力科学研究所の耗と破壊）に支配されていると考えると説明しやすい

研究炉 JPR-3 に設置されている即発ガンマ線分析装置ことを示した．に垂直多関節ロボットを導入した経緯を詳細に解説し尾上（熊本大学）らは，岐阜県坂祝町において，2 億た．LabVIEW で開発した制御プログラムで完全な自1500 万年前に形成されたと考えられるイジェクタ堆

動分析が可能になり，ヘリウムの自動流量制御，画像積物を発見しネイチャー・コミュニケーションズに発認識を用いたフェールセーフ機能，中性子フラックス表した．この発表についての詳細な解説を行い，今後自動記録，自動メール配信機能など，機能を満載したについて報告した．この地域では，三畳紀後期に太平ことを紹介した．今回の装置の開発により，多数の試

洋の中〜低緯度域で堆積した層状チャートとよばれる料の非破壊分析の効率化を実現し，今後の地球，惑星主に大量の放散虫殻から構成される岩石が観察される科学への発展に多大な貢献をするものになることを示が，今回発見された約 2 億 1500 万年前の層状チャートした．には，放散虫殻をほとんど含まない粘土岩（層厚約 5寺田（大阪大学）は，サブミロン領域における高精度cm）が一時的に堆積したことが明らかになった．このU-Pb 年代測定を行うことを目指し，0.1 μm 径まで絞粘土岩には，ニッケルに富む磁鉄鉱やスフェルールなれる Ga イオン源＋フェムト秒レーザー＋多重周回型

どの隕石衝突に起源を持つと考えられる粒子が含まれ，Time of Flight（MULTUM II）からなる装置の開発現

これらを ICP 質量分析装置や多重ガンマ線分析装置を状について報告した．ウラン放射壊変系を利用した岩用いて元素分析を行ったところ地球上の火山活動など

石・化石試料の U-Pb 年代分析法は，太陽系の進化やのプロセスでは説明できないほど過剰な高濃度の白金地球史を明らかにする上で重要な絶対年代情報を与え族元素を検出した．白金族元素の異常を示す粘土岩にる．特に，ウランを多く含む閉鎖温度の高い鉱物（ジついて Os 同位体比を測定したところ，コンドライトルコンやアパタイトなど）をターゲットにした，₂次隕石に特有の低い Os 同位体比が得られ，これらの結イオン質量分析（SIMS）による局所 U-Pb 年代分析は，果から巨大隕石の衝突により蒸発した隕石由来の大量地 球 惑 星 科 学 の 発 展 に 多 大 な 貢 献 を し て き た が，の白金族元素が海洋に供給され，最終的に深海底の堆SIMS の場合，１次イオンビーム（酸素イオン）による積物中に固定されたことを意味していると解説した．

スパッタリングで生成される U+，Pb+ のイオン化効

今後，隕石衝突が引き起こした環境変動や絶滅につい率は１％以下と低く，スパッタされた殆どの中性粒子て詳細な研究を進めていく予定であると締めくくった．

は無駄に消費されているのが最大の難点であった．そ柴田（大阪大学）らは，アストロバイオロジーの観点

こで寺田らのグループでは，高強度レーザー照射によから宇宙ダストの模擬衝突実験を行い，まず，どのよって中性原子をポストイオン化することでイオン収量うな有機物質が生成されるのかを調べることを目的とを 増 加 さ せ る レ ー ザ ー イ オ ン 化 SNMS（Sputteredする研究の初期実験結果について報告した．宇宙ダス

Neutral Mass Spectrometry）の開発を行ってきた [2]トを模した球状のアルミナやポリカーボネート粒子をことを解説した．

約 6 km/s に加速し，ポリカーボネートの板及び炭素円板標的に衝突させた．現在までの衝突後の標的を電2. 今後の活動

子顕微鏡，ラマン分光，EPMA を用いて標的の形態測定及び照射クレータの分析を行った結果を報告した．

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この研究集会の成果は共同利用研究成果として東京

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大学宇宙線研究所で発表され，また WEB サイトでも概要を一部公開してきました．WEB サイトのリニューアルも検討しているので研究集会での成果など情報発信も積極的に行いたいと考えています．リニューア
ル中のサイトを以下の通り公開しております．
http://dust.cc.gakushuin.ac.jp/ICRR_meeting/
今後も研究集会を継続して開催していく予定ですので，分野を問わず興味のある方は是非ご参加ください．
なお，この研究集会は東京大学宇宙線研究所共同利用研究助成をうけて開催してきました．

参考文献[1] 島田玲，2014，修士論文，大阪大学．
[2] Ishihara, M. et al., 2010, Surf. Interface Anal. 42, 1598.

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