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。

研究資金

　本研究は、文部科学省「共同利用・共同研究拠点経費」、内閣府「国立大学イノベーション創出環境強化事業」の支援を受け実施しました。
　また、平成28年10月21日に発生した鳥取中部地震により先端設備が甚大な被害を受けましたが、文部科学省（施設整備費補助金）による整備支援いただいたことにより、今回の成果に大きく繋がりました。

研究のポイント

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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）。
10. 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。
11. 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。
12. 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。

論文情報

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
著者：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 Abe^3、4、 Ryota Fukai³、 Shizuho Furuya^3、5、 Kentaro Hatakeda³、 Tasuku Hayashi³、 Yuya Hitomi^3、6、 Kazuya Kumagai^3、6、 Akiko Miyazaki³、 Aiko Nakato³、 Masahiro Nishimura³、 Tatsuaki Okada^3、5、 Hiromichi Soejima^3、6、 Seiji Sugita^5、7、 Ayako Suzuki^3、6⁑、 Tomohiro Usui³、 Toru Yada³、 Daiki Yamamoto³、 Kasumi Yogata³、 Miwa Yoshitake^3‡、 Masahiko Arakawa⁸、 Atsushi Fujii³、 Masahiko Hayakawa³、 Naoyuki Hirata⁸、 Naru Hirata⁹、 Rie Honda¹⁰、 Chikatoshi Honda⁹、 Satoshi Hosoda³、 Yu-ichi Iijima^3†、 Hitoshi Ikeda¹¹、 Masateru Ishiguro¹²、 Yoshiaki Ishihara³、 Takahiro Iwata^3、4、 Kosuke Kawahara³、 Shota Kikuchi^3、7、 Kohei Kitazato⁹、 Koji Matsumoto¹³、 Moe Matsuoka^3、14、 Tatsuhiro Michikami¹⁵、 Yuya Mimasu³、 Akira Miura³、 Tomokatsu Morota¹⁶、 Satoru Nakazawa³、 Noriyuki Namiki¹³、 Hirotomo Noda¹³、 Rina Noguchi^3、17、 Naoko Ogawa^3、18、 Kazunori Ogawa³、 Chisato Okamoto^8†、 Go Ono¹¹、 Masanobu Ozaki³、 Takanao Saiki³、 Naoya Sakatani¹⁹、 Hirotaka Sawada³、 Hiroki Senshu⁷、 Yuri Shimaki³、 Kei Shirai^3、8、 Yuto Takei³、 Hiroshi Takeuchi³、 Satoshi Tanaka^3、4、20、 Eri Tatsumi^5、21、 Fuyuto Terui^3、22、 Ryudo Tsukizaki³、 Koji Wada⁷、 Manabu Yamada⁷、 Tetsuya Yamada³、 Yukio Yamamoto³、 Hajime Yano³、 Yasuhiro Yokota³、 Keisuke Yoshihara³、 Makoto Yoshikawa^3、4、 Kent Yoshikawa¹¹、 Masaki Fujimoto³、 Sei-ichiro Watanabe¹⁶、 Yuichi Tsuda^3、5
所属：^*1 岡山大学惑星物質研究所 PML
^*2 名古屋市立大学大学院理学研究科・総合生命理学部
^*3 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所
^*4 総合研究大学院大学（葉山）
^*5 東京大学大学院理学系研究科
^*6 株式会社マリン・ワーク・ジャパン
^*7 千葉工業大学惑星探査研究センター
^*8 神戸大学大学院理学系研究科
^*9 会津大学コンピューター理工学部
^*10 高知大学理工学部
^*11 宇宙航空研究開発機構研究開発部門
^*12 ソウル国立大学物理天文学学科、韓国.
^*13 国立天文台
^*14 パリ天文台、フランス
^*15 近畿大学工学部
^*16 名古屋大学大学院環境学研究科
^*17 新潟大学理学部
^*18 宇宙研究開発機構国際宇宙探査センター
^*19 立教大学理学部
^*20 東京大学大学院新領域創成科学研究科
^*21 ラ・ラグーナ大学カナリア宇宙物理学研究所、スペイン
^*22 神奈川工科大学工学部
^⁑現アドレス: 東洋大学
^‡ 現アドレス: 特許庁
太字：責任著者

＜詳しい研究内容について＞
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


＜お問い合わせ＞
岡山大学自然生命科学研究支援センター
特任教授　中村　栄三
Pheasant Memorial Laboratory