小惑星イトカワで発達した金属鉄のひげ状結晶を発見 -宇宙における鉄と硫黄の化学進化を知る鍵-

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叁宅亮 理学研究科准教授、 松本徹 九州大学? 日本学术振兴会特别研究员、野口高明 九州大学教授、 Dennis Harries ドイツ?イエナ大学 研究員、Falko Langenhorst 同教授の研究グループは、探査機はやぶさが小惑星イトカワから持ち帰った微粒子の表面に、地球外物質では全く知られていない、ひげ状に伸びた金属鉄の結晶を発見しました。

硫化鉄 (贵别厂) は小惑星や彗星の物质に豊富に含まれますが、その天体表面での変化はよくわかっていませんでした。本研究グループは、イトカワ微粒子に含まれる硫化鉄の表面を电子顕微镜で観察し、金属鉄のひげ状结晶が硫化鉄表面に広く分布することを発见しました。硫化鉄の表面は硫黄の量が少ないことから、太阳风の照射によって硫化鉄中の硫黄原子が选択的に失われ、鉄原子が过剰になった结果、金属鉄が成长したと推定しました。

小惑星表面は硫黄に欠乏することが観测から示唆されており、本研究は硫黄の消失が実际に起きる証拠とその仕组みを初めて示しました。この成果は、小天体の形成史や、生命にとって重要な地球への硫黄の输送量の理解につながると期待されます。一方、恒星の间の空间(星间空间)では、荷电粒子の照射が硫化鉄の尘を分解し、金属鉄と硫黄の分离を引き起こすと予想されてきました。本研究はこの仮説を强く支持し、太阳系の材料となった星间空间の硫黄と鉄の挙动に対する理解を前进させました。

本研究成果は、 2020年2月28日に、 「Nature Communications」のオンライン版に掲載されました。

図:イトカワ微粒子の走査型电子顕微镜写真。(左)分析したイトカワ粒子のひとつ。(中央)硫化鉄(紫色)表面の金属鉄のひげ状结晶(青色)。(右)ひげ状结晶の拡大図。

详しい研究内容について

书誌情报

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Toru Matsumoto, Dennis Harries, Falko Langenhorst, Akira Miyake & Takaaki Noguchi (2020). Iron whiskers on asteroid Itokawa indicate sulfide destruction by space weathering. Nature Communications, 11:1117.