共同プレスリリース
橘 省吾教授、瀧川 晶准教授、諸田 智克准教授、杉田 精司教授、古屋 静萌特任専門職員

太陽系の大気のない天体表面は、マイクロメテオロイドが秒速10キロメートルを超えるような速度で衝突、太陽からのプラズマの流れである太陽風の照射、さらには、太陽及び銀河宇宙線の照射に常に曝されている非常に厳しい環境にあります。これらの影響で、大気（と磁場）のない天体の表面の化学組成、構造、そして、光学的特性が徐々に変わっていることが知られています。この変化を宇宙風化といいます。小惑星リュウグウは、内部太陽系の小天体で最も多いＣ型小惑星に属しています。「はやぶさ２」によるリュウグウからのサンプルリターンは、このＣ型小惑星の特徴を実験室で研究する初めての機会を与えてくれました。宇宙風化による試料の表面の変化は、今まで地球に持ち帰られた月やＳ型小惑星イトカワの試料で研究されてきました。これらの試料は、基本的にヒドロキシ基(OH)や水分子(H2O)を含まない無水鉱物からできています。一方、Ｃ型小惑星であるリュウグウは、そのもととなる天体ができたときに、鉱物、有機物、氷が集積し、その後、氷が融解して鉱物が水と大規模に反応しました。この天体が、他の天体の衝突で破壊されてできた破片が集まって現在のリュウグウができました。このため、リュウグウの物質は、層状珪酸塩鉱物という粘土鉱物の仲間を大量に含んでいます。宇宙風化が検出できたリュウグウ粒子（本研究では「砂」サイズの試料を分析しているため、サンプルを粒子と表すことにします）には、層状珪酸塩鉱物の結晶構造が壊れてしまっているものと、層状珪酸塩鉱物が部分的に融けているものがありました。どちらの場合でも、層状珪酸塩鉱物に含まれていた3価の鉄イオンが2価に還元されていました。また、層状珪酸塩鉱物に含まれるヒドロキシ基が失われていました。これは、リュウグウ粒子表面から水が取り去られたことを意味します。特に、層状珪酸塩鉱物が部分的に融けた場合、脱水反応は顕著でした。これらの結果は、C型小惑星における宇宙風化では、小惑星リュウグウの表面に存在している層状珪酸塩鉱物の脱水が大きく寄与していることを示しています。「はやぶさ２」が測定した、2.7ミクロンの波長の光の吸収が弱い小惑星の反射スペクトルは、ヒドロキシ基が少ないことを示しています。C型小惑星一般においても、2.7ミクロンの吸収帯が弱い天体は、天体全体で揮発性物質が失われたというよりも、宇宙風化によって引き起こされた脱水の程度を示しているのかもしれません。

https://www.jaxa.jp/press/2022/12/20221220-1_j.html

詳細については、以下をご参照ください。

• 理学系研究科プレスリリース：https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/info/8224/
• 掲載URL：https://doi.org/10.1038/s41550-022-01841-6

共同プレスリリース
橘 省吾（宇宙惑星科学機構 教授／JAXA宇宙科学研究所 特任教授）
飯塚 毅（地球惑星科学専攻 准教授）

東京工業大学 理学院 地球惑星科学系の横山哲也教授、北海道大学大学院理学研究院の圦本尚義教授、東京大学大学院理学系研究科の橘 省吾教授らの研究グループは、Cb型小惑星「リュウグウ」の銅および亜鉛の同位体組成を測定し、太陽系外縁部に由来するリュウグウ的な物質が地球にも存在し、それは地球質量の約5％に相当することを突き止めた。

リュウグウ試料の初期分析により、Cb型小惑星「リュウグウ」はイヴナ型炭素質隕石に似た化学組成・同位体組成を持つことが明らかとなった。しかし、これまでに測定された同位体組成は難揮発性元素（チタン・クロム・鉄）や揮発性の高い元素（酸素など）であり、地球の形成過程を議論する上で重要な中程度の揮発性を持つ元素に関しては、同位体組成に関する情報がなかった。

研究グループは、中程度の揮発性元素である銅および亜鉛の同位体組成を測定し、リュウグウとイヴナ型炭素質隕石の分析値が一致することを明らかにした。また、リュウグウとイヴナ型炭素質隕石の銅および亜鉛の同位体組成は、他の炭素質隕石と明らかに異なることもわかった。これは、リュウグウのチタン・鉄・クロムの同位体分析から得られた結論、すなわち、「リュウグウとイヴナ型炭素質隕石が他の隕石とは全く異なる場所で生まれた」という考察と整合する。さらに、リュウグウと地球の亜鉛同位体組成を比較した結果、地球に存在する亜鉛の約30%はリュウグウ的物質に由来すると推察された。このことから、リュウグウが生まれた太陽系外縁部に存在していた物質が地球の形成にも寄与しており、その量は地球質量の約5％であると予想される。

https://www.titech.ac.jp/news/2022/065502

詳細については、以下をご参照ください。

• 理学系研究科プレスリリース：https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/info/8209/
• 掲載URL：https://doi.org/10.1038/s41550-022-01846-1

共同プレスリリース
橘 省吾（宇宙惑星科学機構 教授／JAXA宇宙科学研究所 特任教授）
飯塚 毅（地球惑星科学専攻 准教授）

北海道大学大学院理学研究院の圦本尚義教授、東京工業大学理学院地球惑星科学系の横山哲也教授、東京大学大学院理学系研究科の橘 省吾教授らの研究グループは、Cb型小惑星「リュウグウ」とイヴナ型炭素質隕石の類似性を明らかにし、「リュウグウ」とイヴナ型炭素質隕石は天王星・海王星領域で生まれた可能性が非常に高いことを明らかにしました。

これまでの研究から、Cb型小惑星「リュウグウ」はイヴナ型炭素質隕石と同様の物質からできていることが判明しています。イヴナ型炭素質隕石は、隕石の中で最も揮発性元素に富んでいる種類であり、太陽の元素存在度比に最も近い組成を持つ隕石です。ただ、太陽系誕生当時も冷たい環境であったと考えられている小惑星帯の外側領域は、全て揮発性元素に富むリュウグウやイヴナ型炭素質隕石の誕生地の候補になると考えられており、化学的に類似していると言っても、リュウグウがどこで生まれたのかという疑問に対する決定打とはなりませんでした。

研究チームは、鉄の同位体組成を測定し、リュウグウとイヴナ型炭素質隕石の分析値に違いがないことを明らかにしました。リュウグウとイヴナ型炭素質隕石の鉄の同位体組成は他の炭素質隕石と明らかに異なっており、鉄とチタンの同位体比をプロットすると、新しい隙間が現れました。これは、リュウグウとイヴナ型炭素質隕石が他の隕石とは全く異なる場所で生まれたことを示唆しています。

揮発性元素に富んでいる惑星は木星以遠で生まれます。リュウグウとイヴナ型炭素質隕石のようなCb型小惑星は、太陽系の外れにある天王星や海王星領域で生まれ、天王星・海王星の重力共鳴作用により小惑星帯に移動し、その後、壊された破片が地球にやってきたものがイヴナ型炭素質隕石であると考えられます。

https://www.hokudai.ac.jp/news/2022/10/post-1110.html

詳細については、以下をご参照ください。

• 理学系研究科プレスリリース：https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/info/8112/
• 掲載URL：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add8141

共同プレスリリース
橘 省吾教授、稲田 栞里（地球惑星環境学科4年）、吉田 英人特任専門職員

小惑星探査機「はやぶさ2」が持ち帰った小惑星リュウグウのサンプルはミッションの成功基準 0.1グラムを大きく上回る、およそ5グラムでした。東京大学大学院理学系研究科の橘教授ら「はやぶさ2」サンプラーチーム、宇宙科学研究所地球外物質分析グループを中心とする研究グループは、2020年12月にサンプルが収納されていたコンテナ（サンプル収納コンテナ）を開封する直前に、コンテナの蓋とコンテナ本体の間の隙間に発見された黒色の2粒子の組織観察や構成鉱物の元素分析をおこない、これらの粒子が小惑星リュウグウ由来であることを明らかにしました。地上ですでに発見されているリュウグウに類似した隕石ではないことも確認されました。これらの粒子は「はやぶさ2」がサンプル収納コンテナを密封する前に、宇宙空間で外に飛び出し、コンテナ蓋とコンテナ本体の間に挟まれたまま、地上に帰還した粒子であると考えられます。これらの粒子の存在は、コンテナの密封性能に影響を与える可能性もあり、今後のサンプルリターンミッションにおけるサンプル収納機構の設計にも活かすことのできる新しい知見です。

https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/info/8113/

詳細については、以下をご参照ください。

• 理学系研究科プレスリリース：https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/info/8113/
• 掲載URL：https://doi.org/10.2343/geochemj.GJ22017

共同プレスリリース
橘 省吾教授、狩野 彰宏教授、杉田 精司教授、諸田 智克准教授

小惑星探査機「はやぶさ２」が地球に持ち帰った近地球軌道小惑星リュウグウの表層および地下物質試料の希ガスと窒素の同位体組成を測定しました。リュウグウには太陽系形成時の希ガスがふくまれており、その量はこれまで報告されているどの隕石よりも多いことがわかりました。窒素同位体組成は試料ごとに異なっており、多様な窒素含有物質が今もリュウグウ試料には保存されていることがわかりました。太陽系形成時の始原的ガス以外にも、銀河宇宙線によって生成された希ガスと太陽風起源の2種類の希ガスも含まれていました。多くのリュウグウ試料に含まれる太陽風起源ガスは僅かな量でした。第1回タッチダウン回収試料を10個、第2回タッチダウン回収試料を6個分析しましたが、多くの試料は太陽風希ガスをあまり含んでおらず、2試料だけが現在の軌道でそれぞれ3500年間、250年間の照射に相当する太陽風を含んでいました。太陽風は天体の最表層の物質にしか打ち込まれないため、これらの試料は天体最表層にそれぞれ3500年間、250年間、存在していたことを意味しています。第2回タッチダウン試料は人工クレーター付近から回収しており、地下物質を含んでいると期待されています。第2回タッチダウン試料には太陽風希ガスがあまり含まれていないことから、深さ1-2m程度の地下物質はあまり撹拌されていないことがわかりました。また、銀河宇宙線起源ネオン量から、リュウグウ試料の銀河宇宙線照射期間は約500万年であることがわかりました。リュウグウ表面のクレーターには、近地球軌道での衝突で作られたと仮定して計算される年代（200万年から800万年）と、小惑星帯での頻繁な衝突で作られたと仮定して計算される年代（10万年から30万年）が提案されてきました。希ガス分析の結果から得られた銀河宇宙線照射期間は前者の年代に一致しており、リュウグウは約500万年前に小惑星軌道から、天体表層への隕石衝突が少ない近地球軌道に移動したと考えられます。

https://www.jaxa.jp/press/2022/10/20221021-1_j.html

詳細については、以下をご参照ください。

• 理学系研究科プレスリリース：https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/info/8108/
• 掲載URL：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo0431

共同プレスリリース
橘 省吾教授、狩野 彰宏教授、杉田 精司教授、諸田 智克准教授

小惑星探査機「はやぶさ２」が地球に持ち帰ったサンプルコンテナ内のガス成分の質量分析およびガス採取を行いました。カプセル回収から30時間後に、オーストラリア現地でガス採取・分析装置（GAEA）を用いてコンテナ内のガス成分の抽出・採取・質量分析を行いました。その後、採取したガスを国内外の研究機関に配布し、ガス成分の精密な同位体分析を行いました。その結果、コンテナガスは太陽風と地球大気の混合であることが判明しました。コンテナ内のヘリウム量から計算したところ、リュウグウ試料の表面が剥離した際に遊離した太陽風がコンテナガスとして含まれている可能性が最も高いことがわかりました。近地球軌道小惑星からガス成分を気体のまま地球に持ち帰ったのは、「はやぶさ２」ミッションが世界で初めてです。

https://www.jaxa.jp/press/2022/10/20221021-2_j.html

詳細については、以下をご参照ください。

• 理学系研究科プレスリリース：https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/info/8109/
• 掲載URL：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo7239

共同プレスリリース
橘 省吾教授、高橋 嘉夫教授、瀧川 晶准教授、佐藤 雅彦助教、杉田 精司教授、諸田 智克准教授、長 勇一郎助教、西山 学（博士課程2年）、河合 敬宏（博士課程1年）、吉田 英人特任専門職員

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、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である“総合分析”に基づき、個々の「はやぶさ２粒子」カタログを作成すると同時に、粒子の特性に応じた測定・分析により、「はやぶさ２粒子」がもつ潜在的価値を明らかにしていきます。

東北大学理学研究科中村智樹教授らの研究グループは、小惑星探査機「はやぶさ２」が回収した小惑星リュウグウのサンプル（探査機が回収した3番目に大きなサンプル（図1）を含む17粒子）を日米欧の放射光施設5か所、ミュオン施設などを利用し宇宙化学的・物理学的手法による解析を行いました。その結果、リュウグウの形成から衝突破壊までの歴史（太陽系内での形成とその位置、天体材料物質の情報、含まれていた氷の種類、天体表層および内部での水との反応による化学進化、天体衝突の影響など）が判明した。また、リュウグウサンプルには、衝突破壊前の母天体の表層付近の物質と天体内部の物質が混在していることが判明しました。さらに、リュウグウサンプルの硬さ、熱の伝わり方、比熱、密度などを実測し、この実測値を使って、リュウグウ母天体形成後の天体内部の加熱による温度変化、および衝突破壊プロセスの数値シミュレーションを行い、リュウグウの形成進化をコンピュータ上で再現しました。

https://www.jaxa.jp/press/2022/09/20220923-1_j.html

詳細については、以下をご参照ください。

• 理学系研究科プレスリリース：https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/info/8085/
• 掲載URL：https://doi.org/10.1126/science.abn8671

共同プレスリリース
橘 省吾教授、飯塚 毅准教授、杉田 精司教授、諸田 智克准教授

「はやぶさ２」が持ち帰った小惑星リュウグウ試料の化学組成と同位体組成を測定しました。リュウグウは炭素質隕石、特にCIコンドライトと呼ばれるイヴナ型炭素質隕石から主に構成されていることが判明しました。その主な構成鉱物は、リュウグウの母天体中で水溶液から析出した二次鉱物です。母天体中の水溶液は、リュウグウに元々あった一次鉱物を変質させ、太陽系が誕生してから約500万年後に、この二次鉱物を沈積させました。その時の温度は、約40℃で圧力は0.06気圧以上でした。その後、今日まで、持ち帰ったリュウグウ試料は100℃以上に加熱されていないと思われます。これらの結果から、リュウグウ試料は、これまで見つかっている隕石を含め、人類が手に入れている天然試料のどれよりも、化学組成的に分化をしていない、最も始原的な特徴を持っているものだと言えます。今後、リュウグウ試料は、新しい太陽系の標準試料として国際的に活用されていくでしょう。

https://www.jaxa.jp/press/2022/06/20220610-2_j.html

詳細については、以下をご参照ください。

• 理学系研究科プレスリリース：https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2022/7941/
• 掲載URL：https://doi.org/10.1126/science.abn7850