20220610-1_01.jpg

リュウグウ粒子の外観。黒色無光沢で、細かな割れ目が発達している(左)。細粒緻密なマトリクスに鉱物の集合体や自形結晶が散在している(右)。(c) Nakamura et al. (2022)

小惑星探査機「はやぶさ2」プロジェクトチームでは小惑星リュウグウ試料分析を、6つのサブチームからなる「はやぶさ2初期分析チーム」及び、岡山大学並びに国立研究開発法人海洋研究開発機構(JAMSTEC)高知コア研究所の2つのPhase-2キュレーション機関にて進めています。

この度Phase-2キュレーション岡山大学の活動に基づく研究成果をまとめた論文が、日本学士院紀要に2022年6月10日付で掲載されましたので、お知らせします。

タイトル:On the origin and evolution of the asteroid Ryugu: A comprehensive geochemical perspective
掲載誌:Proceedings of the Japan Academy, Series B. Vol 98, No. 6, pp.227-282
DOI: 10.2183/pjab.98.015

小惑星リュウグウの起源と進化
- 地球化学総合解析による太陽系物質進化の描像 -

研究成果の概要

日本の小惑星探査機「はやぶさ2」の探査対象であった小惑星リュウグウから回収された16粒子を用いて、詳細な地球化学総合解析を行いました。その結果、小惑星物質試料が太陽系形成前から現在に至る複雑な物理化学過程の証拠を保持していることがわかり、生命の起源を含む太陽系物質進化の新しい描像を導くに至りました。

研究のポイント

  • 有機物を多く含むと考えられていたC型小惑星リュウグウのサンプルリターンを実施し、回収された試料の地球化学総合解析を、世界に先駆けて実施した。
  • 試料は地球上の汚染を最も受けていない小惑星物質である。小惑星リュウグウの二地点から回収されたこれらの試料に対して、地質学的観点を踏まえた分析をおこなった。
  • 試料は主に含水層状ケイ酸塩鉱物から構成され、空隙率は約50%である。
  • 小惑星リュウグウの化学組成はCIコンドライトと類似している。またリュウグウ最表面からだけでなく、人工クレーター形成に伴って噴出した内部物質を採取出来ていたことが確認された。
  • 採取に用いたタンタル製弾丸による汚染が一部試料において確認されたが、人工クレーターを作成するために用いた銅製衝突体(SCI:搭載型小型衝突装置)に起因する汚染は認められなかった。
  • 水素、炭素および窒素同位体異常を示す星間雲を起源とするミクロンサイズの有機物質が検出された。
  • 生命の起源に結びつくアミノ酸やその他の有機物が検出された。
  • 原始太陽系を構成した星間物質や太陽系前駆物質を含む始原的な特徴が保持されていた。
  • 小惑星リュウグウの前駆天体は、太陽系外縁部において有機物およびケイ酸塩を含む氷に富むダストが集積した氷天体である(氷前駆天体)。
  • 氷前駆天体の大きさは数十キロメートルであり、太陽系形成後約260万年までの期間に水質変質を被った。
  • 氷前駆天体は破砕され、大きさ数キロメートル程度の彗星核が形成された。その後これは地球近傍軌道に移動した。彗星核から氷が昇華し、天体サイズの縮小および固体―ガスジェットに伴う物質の再堆積によって、空隙の多い低密度物質が形成された。
  • 有機物は試料に普遍的に存在し、これらは宇宙線および太陽風の照射による宇宙風化を被り、小惑星表面のアルベド特性を決定している。

詳しくは、JAXAプレスリリース【別紙】をご参照ください。

小惑星リュウグウ試料の初期分析について

小惑星探査機「はやぶさ2」により2020年12月6日に地球へ帰還したリュウグウ試料は、国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構(JAXA)宇宙科学研究所に設置された施設において、初期記載(Phase-1キュレーション)が行われました。試料の一部が、6つのサブチームからなる「はやぶさ2初期分析チーム」と、岡山大学およびJAMSTEC高知コア研究所の2つのPhase-2キュレーション機関へ分配されました。初期分析チームは「はやぶさ2」の科学目的達成のために、専門サブチームが分担して、計画された高精度分析により、試料の多面的価値を明らかにします。Phase-2キュレーション機関はそれぞれの特徴を生かし、総合分析フローに基づいて試料のカタログを作成し、試料の特性に応じた測定・分析により、試料がもつ潜在的価値を明らかにしていきます。

なお、初期分析の6つのチーム、およびJAMSTEC高知コア研究所のチームからの報告は、論文としての成果が公表されるタイミングで、個別にお知らせしてまいります。 また、全ての初期成果が公表されたのち、あらためて「はやぶさ2」サイエンス全体の総括をご説明する予定です。