研究者業績
基本情報
- 所属
- 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所 太陽系科学研究系 准教授
- 研究者番号
- 00270439
- ORCID ID
https://orcid.org/0000-0003-4780-800X- J-GLOBAL ID
- 200901004756228297
- researchmap会員ID
- 5000050882
研究分野
1論文
169-
Earth and Planetary Science Letters 637 118719-118719 2024年7月
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Meteoritics & Planetary Science 2024年5月10日Abstract Although CI chondrites are susceptible to terrestrial weathering on Earth, the specific processes are unknown. To elucidate the weathering mechanism, we conduct a laboratory experiment using pristine particles from asteroid Ryugu. Air‐exposed particles predominantly develop small‐sized euhedral Ca‐S‐rich grains (0.5–1 μm) on the particle surface and along open cracks. Both transmission electron microscopy and synchrotron‐based computed tomography combined with XRD reveal that the grains are hydrous Ca‐sulfate. Notably, this phase does not form in vacuum‐ or nitrogen‐stored particles, suggesting this result is due to laboratory weathering. We also compare the Orgueil CI chondrite with the altered Ryugu particles. Due to the weathering of pyrrhotite and dolomite, Orgueil contains a significant amount of gypsum and ferrihydrite. We suggest that mineralogical changes due to terrestrial weathering of particles returned directly from asteroid occur even after a short‐time air exposure. Consequently, conducting prompt analyses and ensuring proper storage conditions are crucial, especially to preserve the primordial features of organics and volatiles.
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Meteoritics & Planetary Science 2024年4月30日Abstract The nitrogen isotope compositions of two samples returned from the asteroid Ryugu were determined using a stepwise combustion method, along with Ivuna (CI) and Y‐980115, a CI‐like Antarctic meteorite, as references. The two Ryugu samples A0105‐07 and C0106‐07 showed bulk δ15N values of +1.7 ± 0.5‰ and +0.2 ± 0.6‰, respectively, significantly lower than Ivuna with +36.4 ± 0.4‰, but close to Y‐980115 with +4.0 ± 0.3‰. The Ryugu samples are further characterized by C/N and 36Ar/N ratios up to 3.4× and 4.9× the value of Ivuna, respectively. Among all Ryugu samples and CI chondrites, a positive correlation was observed between nitrogen concentrations and δ15N values, with samples with lower nitrogen concentrations exhibiting lower δ15N. This trend is explained by a two‐component mixing model. One component is present at a constant abundance among all CI‐related samples, with a δ15N value around 0‰ or lower. The other varies in abundance between different samples, and exhibits a δ15N value of +56 ± 4‰. The first 15N‐poor endmember is seemingly tightly incorporated into a carbonaceous host phase, whereas the 15N‐rich endmember can be mobilized and decoupled from carbon, potentially because it is in the form of ammonia. Asteroid materials with volatile compositions that are similar to those reported here for the Ryugu samples are attractive candidates for the volatile sources among Earth's building blocks.
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The Astrophysical Journal 965(1) 52-52 2024年4月1日Abstract The analysis of samples returned from the C-type asteroid Ryugu has drastically advanced our knowledge of the evolution of early solar system materials. However, no consensus has been obtained on the chronological data, which is important for understanding the evolution of the asteroid Ryugu. Here, the aqueous alteration age of Ryugu particles was determined by the Mn–Cr method using bulk samples, yielding an age of 4.13 + 0.62/−0.55 Myr after the formation of Ca–Al-rich inclusions (CAI). The age corresponds to 4563.17 + 0.60/−0.67 Myr ago. The higher 55Mn/52Cr, ε 54Cr, and initial ε 53Cr values of the Ryugu samples relative to any carbonaceous chondrite samples implies that its progenitor body formed from the least thermally processed precursors in the outermost region of the protoplanetary disk. Despite accreting at different distances from the Sun, the hydrous asteroids (Ryugu and the parent bodies of CI, CM, CR, and ungrouped C2 meteorites) underwent aqueous alteration during a period of limited duration (3.8 ± 1.8 Myr after CAI). These ages are identical to the crystallization age of the carbonaceous achondirtes NWA 6704/6693 within the error. The ε 54Cr and initial ε 53Cr values of Ryugu and NWA 6704/6693 are also identical, while they show distinct Δ'17O values. This suggests that the precursors that formed the progenitor bodies of Ryugu and NWA 6703/6693 were formed in close proximity and experienced a similar degree of thermal processing in the protosolar nebula. However, the progenitor body of Ryugu was formed by a higher ice/dust ratio, than NWA6703/6693, in the outer region of the protoplanetary disk.
MISC
493-
日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2006 3-3 2006年探査機「はやぶさ」に搭載されたレーザ高度計(LIDAR)により、小惑星イトカワの質量と表層地形を計測した。イトカワの質量は、3.5 x 1010 kg、平均密度は、1.9 g/cm3と見積もられ、コンドライト組成(密度3.2 g/cm3)を仮定すると、約40%の空隙率が導出された。イトカワの起源、特に内部構造と表層の特徴をさらに調べるため、我々は形状モデルを使ったイトカワの慣性主軸と、近赤外線と可視スペクトルを使った50mサイズの最大ボルダーについても議論を行う。
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2006 5-5 2006年S型小惑星と普通コンドライトの可視・近赤外反射スペクトルが一致しない問題に関して、宇宙風化説が最も強力であったが、はやぶさによるイトカワの可視・近赤外観測によって、それが一層確実になった。イトカワは明暗の部分で構成されているが、そのどちらをどのスケールで観測しても、そのスペクトルは知られている隕石の中ではLLコンドライトのみに対応し、平均光路長と宇宙風化度のみが変化しているように見える。これは、HおよびL型も合せた普通コンドライトでできたS型小惑星が、近地球領域に多く存在することを強く示唆する。
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2006 6-6 2006年イトカワ表面は、10-20％の明るさの違いがあり、位相角依存性などでは説明できない。明るい地域は「青く」、暗い地域は「赤い」。明るさの違いが宇宙風化度の違いに起因することを示している。クローズアップ画像は、岩石表面が風化していることが強く示唆する。風化層は比較的強固であるように見える。隕石の岩片に、パルスレーザーを照射して実験を行った結果、岩片も風化されることが明らかになった。
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2006 7-7 2006年小惑星探査機「はやぶさ」による小惑星イトカワの観測で、500m程度の小さなＳ型小惑星についての理解が深まったが、我々は、さらに次の小天体探査ミッションについての検討を行っている。次のミッションとしては、Ｓ型と同様に小惑星帯で主要なタイプとなっているＣ型小惑星の探査を行いたい。このタイプでは、有機物や水をより多く含んでいると思われており、生命前駆物質の科学としても重要である。ここでは、これまでのミッション検討結果をまとめて報告する。また、是非、多くの研究者に小天体探査に参加してもらうことを呼びかけたい。
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2006 78-78 2006年はやぶさミッションの探査対象であった小惑星イトカワは、探査機の小惑星到着前までにさまざまな地上観測が実施され、さまざまなイトカワに関する物理量が推定されていた。その結果についてまとめる。これらの結果がどの程度有効であったのかを検証すると同時に、次期小惑星探査候補天体の地上観測をどのように進めるべきかを考える。
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Astronomy and Astrophysics 443(1) 347-355 2005年11月We obtained N- and Q-band observations of the Apollo-type asteroid 25143 Itokawa during its close Earth approach in July 2004 with TIMMI2 at the ESO 3.6 m telescope. Our photometric measurement, in combination with already published data, allowed us to derive a radiometric effective diameter of 0.32 ± 0.03km and an albedo of 0.19-0.03 +0.11 through a thermophysical model. This effective diameter corresponds to a slightly asymmetrical and flattened ellipsoid of the approximate size of 520(±50) 270(±30) × 230(±20) m, based on the Kaasalainen et al. (2005, Proceedings of the 1st Hayabusa Symposium, ASP Conf. Ser., submitted) shape model. Our studies show that the thermal observations lead to size estimates which are about 15% smaller than the radar results (Ostro et al. 2005, Met. Plan. Sci., submitted), slightly outside the stated radar uncertainties of ±10%. We determined a rather high thermal inertia of 750 J m -2 s-0.5 K-1. This is an indication for a bare rock dominated surface, a thick dust regolith can be excluded as well as a metallic surface. From our data we constructed a 10.0μm thermal lightcurve which is nicely matched in amplitude and phase by the shape and spin vector solution in combination with our TPM description. The assumed S-type bulk density in combination with radiometric size lead to a total mass estimate of 4.5-1.8 +2.0 × 1010 kg. © ESO 2005.
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日本航空宇宙学会誌 = Journal of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 53(620) 272-276 2005年9月5日
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電子情報通信学会総合大会講演論文集 2005(1) "SS-12"-"SS-13" 2005年3月7日2003年5月に打ち上げられた工学実験探査機「はやぶさ」は2005年夏に小惑星ITOKAWAに到着後、表面のサンプルを採取して2007年に地球に持ち帰る計画である。サンプル採取の前に、高度約10kmの地点から2ヶ月程度、可視光カメラ、近赤外線センサ、X線センサを用いて小惑星の観測を行い、科学観測とともに、着陸地点の選定に役立てることとしている。本稿では、「はやぶさ」の観測センサと観測計画の概要を述べる。
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Proceedings of the 6th International Conference on Low-Cost Planetary Mission 6 2005年
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Proceedings of the 15th Workshop on Astrodynamics and Flight Mechanics 15 135-140 2005年
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Proceedings of 6th IAA International Conference on Low-Cost Planetary Missions 6 133-136 2005年
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Proceedings of the 15th Workshop on Astrodynamics and Flight Mechanics 135-140 2005年
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Proceedings of 6th IAA International Conference on Low-Cost Planetary Missions 133-136 2005年
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36th Lunar and Planetary Science Conference 36 1833 2005年
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Icarus 173 173(1) 153-165 2005年1月In March 2001, the Hayabusa spacecraft target, Asteroid 25143 Itokawa, made its final close approach to Earth prior to the spacecraft's launch. We carried out an extensive observing campaign from January to September 2001 to better characterize this near-Earth asteroid. Global physical properties of the surface of Itokawa were characterized by analyzing its photometric properties and behavior. Results included here capitalize on analysis of broadband photometric observations taken with a number of telescopes, instruments, and observers. We employed a Hapke model to estimate the surface roughness, single particle scattering albedo, single particle scattering characteristics, phase integral, and geometric and bond albedo. We find that this asteroid has a higher geometric albedo than average main belt S-class asteroids; this is consistent with results from other observers. The broadband colors of Itokawa further support evidence that this is an atypical S-class asteroid. Broadband colors show spectral characteristics more typically found on large-diameter main-belt asteroids believed to be space-weathered, suggesting the surface of this small diameter, near-Earth asteroid could likewise be space-weathered. (C) 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2005 25-25 2005年はやぶさ探査衛星によるS型小惑星イトカワの可視・近赤外分光マッピングによる表面鉱物組成・隕石型の同定のために、イトカワの候補物質であるLおよびLLコンドライトの可視・近赤外反射スペクトルデータの取得およびそのモデル化の研究を開始した。宇宙風化効果を含めた修正ガウス関数モデルによる吸収バンドパラメーターの導出は強力な手法であるが、限られたデータによるその解の安定性に問題がある。混合モデルによるカーブフィットは、実験室データの質と量によっては、安定した信頼のおける結果を期待できる。
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2005 27-27 2005年次期小天体探査におけるランダ/ローバ搭載用の可視・近赤外の分光器を開発している。光導入部は、ファイバーを用いており、このファイバーを、試料へ光を照射するためのファイバーと共に束にして、その先端をプローブにしている。このプローブ付き小型分光器を用いて、粉にした鉱物表面からの反射スペクトル測定、およびプローブを鉱物の粉末内部に挿入した時のスペクトル測定を行った。どちらの場合においても鉱物特有のスペクトルが見られることから、小惑星の表面だけではなく、地下の物質情報探査を行うことができると考えられる。
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2005 38-38 2005年われわれは, 2003年秋に近地球型小惑星 65803 Didymos (1996 GT) の測光観測を行ない, 連星系小惑星であることを明らかにした. また, 反射スペクトルおよび位相曲線からM 型小惑星であることも導きだした. さらに, 2005年6月に追観測を行ない, 衛星の3次元的軌道を推定した. この結果, Didymosのバルク密度が 1.4 ± 0.3 g/cm3 と見積もられ, 岩石質な物質から構成されている可能性を示した.
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2005 24-24 2005年Itokawaの中間赤外線Nバンド3波長、Qバンド1波長の観測を2004年7月に行った。多波長観測と熱物理モデル(TPM)による解析から、直径: 0.32+/-0.03km、幾何学アルベド: 0.19+0.11/-0.03、表面物質の熱慣性: 750 J/m2/√s/K 、形状モデルと組み合わせて、520(±50) x270(±30) x230(±20) mが求められた。これはレーダー観測の結果とは有意な15%の差である。熱慣性値は表層はレゴリスやダストの少ない岩盤に近いことを示し、密度を仮定すると質量は4.5x10^10 kgである。
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2005 44-44 2005年小惑星全体の明るさの時間変化（光度曲線）には，その要因となる小惑星の位置，形状，自転ベクトル，そして表面の光学反射特性等の物理的特徴が反映される．本研究では光度曲線という単純な2次元の情報からこれら複数の物理要素をどこまで引き出せるかをその情報の確度と合わせて理解するために，数値計算モデルを用いて光度曲線の特性と小惑星の物理パラメータとの相関を調べた．その結果光度曲線の概形と物理量との相関が明らかになった．
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2005 24-24 2005年Itokawaの中間赤外線Nバンド3波長、Qバンド1波長の観測を2004年7月に行った。多波長観測と熱物理モデル(TPM)による解析から、直径: 0.32+/-0.03km、幾何学アルベド: 0.19+0.11/-0.03、表面物質の熱慣性: 750 J/m2/√s/K 、形状モデルと組み合わせて、520(±50) x270(±30) x230(±20) mが求められた。これはレーダー観測の結果とは有意な15%の差である。熱慣性値は表層はレゴリスやダストの少ない岩盤に近いことを示し、密度を仮定すると質量は4.5x10^10 kgである。
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2005 25-25 2005年はやぶさ探査衛星によるS型小惑星イトカワの可視・近赤外分光マッピングによる表面鉱物組成・隕石型の同定のために、イトカワの候補物質であるLおよびLLコンドライトの可視・近赤外反射スペクトルデータの取得およびそのモデル化の研究を開始した。宇宙風化効果を含めた修正ガウス関数モデルによる吸収バンドパラメーターの導出は強力な手法であるが、限られたデータによるその解の安定性に問題がある。混合モデルによるカーブフィットは、実験室データの質と量によっては、安定した信頼のおける結果を期待できる。
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2005 27-27 2005年次期小天体探査におけるランダ/ローバ搭載用の可視・近赤外の分光器を開発している。光導入部は、ファイバーを用いており、このファイバーを、試料へ光を照射するためのファイバーと共に束にして、その先端をプローブにしている。このプローブ付き小型分光器を用いて、粉にした鉱物表面からの反射スペクトル測定、およびプローブを鉱物の粉末内部に挿入した時のスペクトル測定を行った。どちらの場合においても鉱物特有のスペクトルが見られることから、小惑星の表面だけではなく、地下の物質情報探査を行うことができると考えられる。
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2005 38-38 2005年われわれは, 2003年秋に近地球型小惑星 65803 Didymos (1996 GT) の測光観測を行ない, 連星系小惑星であることを明らかにした. また, 反射スペクトルおよび位相曲線からM 型小惑星であることも導きだした. さらに, 2005年6月に追観測を行ない, 衛星の3次元的軌道を推定した. この結果, Didymosのバルク密度が 1.4 ± 0.3 g/cm<SUP>3</SUP> と見積もられ, 岩石質な物質から構成されている可能性を示した.
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2005 44-44 2005年小惑星全体の明るさの時間変化（光度曲線）には，その要因となる小惑星の位置，形状，自転ベクトル，そして表面の光学反射特性等の物理的特徴が反映される．本研究では光度曲線という単純な2次元の情報からこれら複数の物理要素をどこまで引き出せるかをその情報の確度と合わせて理解するために，数値計算モデルを用いて光度曲線の特性と小惑星の物理パラメータとの相関を調べた．その結果光度曲線の概形と物理量との相関が明らかになった．
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International Astronautical Federation - 55th International Astronautical Congress 2004 10 6597-6604 2004年Sample return missions to multiple near-Earth asteroids are investigated assuming solar electric propulsion as propulsive means. The aim of the mission is to collect the soil samples from multiple asteroids and to return them to the Earth. The objective of the trajectory design is not only to maximize the number of the target asteroids and the payload mass of the spacecraft, but also to make the flight time up to the Earth return as short as possible for quick science return. Two options are studied for the orbital sequence. The first scenario introduces Earth gravity-assist after each asteroid rendezvous in order to return the reentry capsule as fast as possible as well as to reflect the result of the sample analysis for the following mission scenario. The other trajectory option is designed without Earth gravity assists.
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SCIENTIFIC EXPLORATION, PLANETARY PROTECTION, ACTIVE EXPERIMENTS AND DUSTY PLASMAS 34(11) 2281-2285 2004年As one of the potential candidates of the "post-MUSES-C" minor body exploration to be launched around 2010, we have investigated scientific justifications and feasible mission scenarios. Two mission types are focused on among many other proposed mission concepts. One is the multiple rendezvous and sample return mission to asteroids whose spectral type is already known. The other is the multiple fly-bys and sample return mission to an asteroid family. This paper reports the preliminary design results of these two proposed missions. (C) 2004 COSPAR. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2004 117-114 2004年65803 Didymos はPHAの軌道グループに属する近地球型小惑星で, 比較的探査機が到達しやすく次期小天体探査計画の候補となり得る天体である. 我々は東京大学木曽観測所の30-cm望遠鏡 (K.3T) を用いて, この小惑星の15晩のライトカーブを取得した. Didymos のライトカーブには, 周期約2.26時間のダブルピークの連続周期カーブと周期約11.90時間の減光カーブが複合しており, 主星の周りに衛星が存在することを示唆している. これらの周期と主星と衛星の直径比より, 衛星の軌道を真円と仮定して二体問題で概算すると, この小惑星のバルク密度について約2.0 g/cm3 という値が得られた.
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2004 110-110 2004年「はやぶさ」の成果と技術を継承する次期小天体探査を検討するワーキンググループが、今年3月に発足した。全国約150名のメンバーを「ミッションデザイン」「航法誘導制御」「オービターサイエンス」「サンプリング」「表面探査パッケージ」の課題別にサブグループに分け、2006年度中のミッション提案を目指している。現在は、例えばＣ型小惑星で層序情報を保持した試料を採取する技術や、産状を観察できるローバなどを戦略的に検討している。本講演ではミッションの意義、探査対象に関する議論を整理し、開発の進捗を報告する。
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2004 110-110 2004年「はやぶさ」の成果と技術を継承する次期小天体探査を検討するワーキンググループが、今年3月に発足した。全国約150名のメンバーを「ミッションデザイン」「航法誘導制御」「オービターサイエンス」「サンプリング」「表面探査パッケージ」の課題別にサブグループに分け、2006年度中のミッション提案を目指している。現在は、例えばＣ型小惑星で層序情報を保持した試料を採取する技術や、産状を観察できるローバなどを戦略的に検討している。本講演ではミッションの意義、探査対象に関する議論を整理し、開発の進捗を報告する。
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2004 114-114 2004年65803 Didymos はPHAの軌道グループに属する近地球型小惑星で, 比較的探査機が到達しやすく次期小天体探査計画の候補となり得る天体である. 我々は東京大学木曽観測所の30-cm望遠鏡 (K.3T) を用いて, この小惑星の15晩のライトカーブを取得した. Didymos のライトカーブには, 周期約2.26時間のダブルピークの連続周期カーブと周期約11.90時間の減光カーブが複合しており, 主星の周りに衛星が存在することを示唆している. これらの周期と主星と衛星の直径比より, 衛星の軌道を真円と仮定して二体問題で概算すると, この小惑星のバルク密度について約2.0 g/cm<sup>3</sup> という値が得られた.
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2003 93-74 2003年10月8日地球に落下する多くの隕石は小惑星起源であると考えられているが、地上からの小惑星分光観測と実験室での隕石サンプルの反射スペクトル特性は単純に一致しないことがわかっている。それは、地球への落下頻度の最も高い普通コンドライトの反射スペクトル特性が、小惑星には圧倒的に少数派のQタイプに近く、最も多数派のSタイプ小惑星に対応する隕石がほとんど発見されていないことなどからも示唆される。これは微小隕石や太陽風などによる宇宙風化作用により、小惑星の表面物質が変化しているためであると現在考えられている。この宇宙風化作用は、Apolloサンプルの月レゴリスの研究から、レゴリスの粒子表面近くにナノメートルサイズの還元的な鉄粒子のコーティングが形成され、その結果アルベドの低下やスペクトルの赤化、吸収帯の平坦化などの影響を与えるということが知られている。<BR>これまで観測と実験室のデータの比較から小惑星表面物質の推定を行なうために、小惑星レゴリス表面の散乱光角度依存性などの実験が多く行なわれ、詳細な情報が得られてきているが、近年探査機による観測から、さらに小惑星表面の多くの情報を知ることが期待されている。本研究では、レゴリスの粒子サイズが反射スペクトルに与える影響について定量的に議論するために、隕石を岩石破片の状態から細かく粉砕させていく過程の反射スペクトルを測定した。測定は、あまり地球での風化を受けていないL6コンドライトY75102を使用し、300nmから2600nmの紫外-可視-近赤外の波長領域で行なった。また、コンドライトの主要造岩鉱物であるカンラン石と輝石の可視・近赤外波長域の吸収帯から、粒子をサイズ分別する際に起こると予想される鉱物種の選択的分別効果についても考察を行なう。
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日本惑星科学会秋季講演会予稿集 2003 94-87 2003年10月8日小惑星４Vestaは火成作用を受けた表面組成、その非一様性、ＨＥＤ隕石の母天体と考えられていることなどから非常に特徴的な小惑星であるといえる。1807年の発見以来多くの測光、分光観測が行なわれてきた。<BR>今回、2003年2月20日から5月21日までに、木曽観測所105cmシュミット望遠鏡とＫＯＮＩＣを用いた赤外領域での測光観測、10cm屈折望遠鏡とＥＣＡＳフィルタをつけたＭＵＴＯＨ ＣＶ-16 ＣＣＤカメラを用いた可視領域での測光観測、県立ぐんま天文台65cm望遠鏡と小型低分散分光器を用いた可視・近赤外分光観測を行なった。<BR>局所的な違いとともに宇宙風化作用についての考察を報告する。<BR>
書籍等出版物
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講演・口頭発表等
2共同研究・競争的資金等の研究課題
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2019年4月 - 2022年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2016年4月 - 2019年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2006年 - 2007年
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2005年 - 2006年
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2002年 - 2003年
