　　★　　　　　　　【はやぶさ　プロジェクト】　後　編　　　　　

　　　　　カプセル　より　小惑星　イトカワ　から　持ち帰った　サンプル　を　取り出す　回収　する　装置

　　　　　Jaxa　技術人と日立技術人の共同で開発された　　　Curation

　　　　　

　　　　　　

　　★　　　イトカワ　の　微粒子　分析

　　　　　イトカワ　の　サンプルカプセル　から　1000 個　以上の微粒子が採取されました

　　　　　微粒子　は　国内　公募により　審査で認定された　各大学に　配布されました　　

　　　　　さらに　国際公募で審査に認定された世界の研究所に配布されました

　　　　　●　　　　北海道大学　　　

　　　北海道大学の圦本尚義教授らのグループは重さの異なる酸素原子（同位体）の存在比を調べました。

　　　酸素は惑星を構成する主要な元素で、重さが異なる 3種類の同位体をもち、それぞれの存在比率は惑星ごとに異なります。

　　　　　　　　　　　　

　　　　　　イトカワ微粒子と地球物質の酸素同位体比。地球上の物質とは異なることが分かる。（提供：北海道大学／JAXA）

　　　　　　　

　　　　　●　　　　東北大学

　
　　　　　　東北大学の中村智樹准教授らのグループは電子顕微鏡と X線回折技術を併用して、

　　　　　　微粒子を構成する鉱物の詳しい化学組成を調べました。その結果、カンラン石、輝石、斜長石、トロイライト（硫化鉄）、

　　　　　　テーナイト（鉄ニッケル金属）、クロマイトなどの鉱物により微粒子が構成されていることが分かりました。

　　　　　　この鉱物の組み合わせは地球の岩石にはなく、普通コンドライト隕石特有のものです。

　　　　　　　　

　　　　白い粒（矢印）は泡が発生したあと　　　800℃まで加熱されたイトカワ微粒子　　電子顕微鏡による画像（提供：東北大学）

　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　イトカワの形成史（提供：東北大学 /J AXA ）

　　　　　　　　

　　　　これまでの分析によりイトカワの形成史が明らかになってきました。イトカワがたどった歴史は次のようなものです。（上図参照）

　　　　1 )　約 46 億年前に太陽系が誕生した後、チリやガスなどの太陽系初期の物質が集まり、イトカワの母天体ができる。

　　　　2 ）母天体の大きさは直径 20 km 以上で、内部は 800 ℃ ほどの高温に上昇した。その後、母天体はゆっくり冷えた。

　　　　3 ）　イトカワのほかの小天体がイトカワの母天体に衝突する。

　　　　4 ）衝突の衝撃で母天体は完全に破壊されバラバラになる。

　　　　5 ）バラバラになった破片の一部が互いの重力で寄り集まり、イトカワが誕生する。

　　　　　　　誕生直後のイトカワの表面は宇宙風化の影響を受けていないため、

　　　　　　現在より明るく白っぽい色をしていた。

　　　　6 ）宇宙風化によって表面の色が次第に暗くなり、直径約 500 m の現在のイトカワとなる。

　　　　また、微粒子の元素組成の分析で分かったイリジウムの含有量から、イトカワには太陽系のごく初期の形成プロセスの痕跡が

　　　　残っていることも分かっています。

　　　　イトカワの微粒子の分析が進めば、イトカワの歴史だけでなく、約46億年前の太陽系の誕生やその進化過程の解明につながります

　　　　　●　　茨城大学

　　　　　茨城大学の野口高明教授らのグループはイトカワの宇宙風化を調べるため、微粒子を樹脂で固め、

　　　　　厚さ約 0.1μm （1μm=0.001mm）ごとにスライスして、その断面を電子顕微鏡で観察しました。

　　　　　その結果、表面から深さ約 50nm（1nm=0.001μm）の領域に、明るくて白っぽく見える点が多数見つかり、それが、
　　　　　宇宙風化によって作られた鉄に富むナノ粒子（超微粒子）であることを突き止めました。

　　　　　太陽風の中のイオン粒子が高速で表面に衝突したときに、鉄を主成分とするナノ粒子ができたと

　　　　　考えられています。

　　　　　イトカワの表面の色合いが場所ごとに違うのは、この鉄を含むナノ粒子の影響です。

　　　　　コンドライト隕石が宇宙風化を受けると、S型小惑星と同じスペクトルをもつようになるのです

　　　　　　

　　　　　　　　

　　　微粒子の表面付近を観察する方法。微粒子をスライスしてその端を観察する。（提供：茨城大学

　　　中図の　白く見える点は、宇宙風化によって作られた鉄に富むナノ粒子（提供：茨城大学

　　　　　●　　　　東京大学

　　　東京大学の長尾敬介教授らのグループによる分析により、イトカワの微粒子から太陽風に含まれるネオンなどの希ガスとその

　　　同位体成分が太陽風とほぼ同じ比率で検出され、イトカワが宇宙風化を受けていたことを確認しました。

　　　太陽風の希ガスは微粒子のごく表面にしか侵入できません。

　　　その希ガスの量から、イトカワの最表面は、数百年～数千年の間、太陽風をあびていたことが分かりました。

　　　この太陽風の影響でイトカワの表面が風化していったのです。

　　　一方、太陽系外から飛んでくる宇宙線による影響は検出されませんでした。

　　　宇宙線は、天体表面から深さ1m程度の範囲まで影響を与えるもので、その影響は表面が100万年以上の長期間にわたって

　　宇宙空間にさらされないと現れません。このことは、分析したイトカワの微粒子が数百万年以下しか表面近くに出ていないことを意味します。

　　　さらに、微粒子がずっと表面にいたのではなく、内部に潜ったり現れたりしたことも突き止めました。

　　　イトカワの表面の微粒子は、内部に潜ったり表面に現れたりしながら、最終的には、宇宙風化の影響で、

　　　100万年ごとに数十 cm 以上の割合で、宇宙空間へ飛ばされていたことが推測されます。

　　　つまりイトカワは、100万年に数十cmの割合で小さくなっているといえます。

　　　現在イトカワの大きさは直径約 500 mですが、このまま表面が削れていくと、どんどん小さくなり、

　　　　　　約 10 億年後に消滅する可能性があります。　

　　　　　　　　　　　

　　　　　太陽から放射されたネオンがイトカワの粒子3個（#0015、#0053、#0065）に存在する。（提供：東京大学／JAXA

　　　　　●　　　　首都大学東京　　

　　　　　首都大学東京の海老原充教授らのグループは中性子放射化分析で微粒子全体の元素組成を調べました。

　　　　　中性子放射化分析とは、サンプルに中性子を当てると出てくるごく弱い放射線を精密に測ることで、

　　　　　どんな元素がどの程度含まれているかを知る手法です。

　　　　　これらの分析によりイトカワは、普通コンドライト隕石の中でも特に、酸化的環境で形成されたLL型というタイプと

　　　　　同じであることを突き止めました。酸化的環境とは、結晶に取り込める酸素が豊富にある環境をいいます。

　　　　　地球に頻繁に落ちてくる普通コンドライト隕石が、S型小惑星から飛来してきた証拠をつかんだのです

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　●　　　　大阪大学　　　　

　　　　　大阪大学の土`山明教授らのグループが X線マイクロCT（コンピュータ断層撮影装置）を用いて、

　　　　　微粒子の 3次元形状と内部構造を詳細に調べました。また、どんな鉱物でできているかを特定し

　　　　　それら鉱物の 3次元的空間分布を明らかにしました。

　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　角が鋭い粒子（左）　と　丸みを帯びた粒子（右）　　（提供：大阪大学／JAXA）

　　　　　　　　　　　この　他　

　　　　　●　　京都大学　　　　　●　　九州大学　　　　　●　　名古屋大学　　　　　●　　岡山大学

　　　　　●　　福岡工業大学　　●　　財団法人　高輝度光科学研究センター

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