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【本学研究者情报】

〇大学院理学研究科地学専攻
教授　中村智树（なかむらともき）

【発表のポイント】

• 小惑星リュウグウから採取されたサンプルを复数种类の溶媒で抽出し、始原的なブライン（brine）の组成を明らかにした。水と鉱物との相互作用による溶存イオン成分として、ナトリウムイオン（Na⁺）が最も多く含まれることを明らかにした。
• さらに、小惑星リュウグウのサンプルから见いだした微小な炭酸塩鉱物（ブロイネル石）を単离?同定し、高精度同位体质量分析法によるマグネシウム同位体组成の测定を行うことで、リュウグウに存在した初生的な母岩と水との相互作用（水质変成）の过程で、二次鉱物として炭酸塩が形成されたことを明らかにした。
• 本成果は、地球が诞生する以前の太阳系において物质はどのように存在していたのか、また、地球、そして海水の组成を规定する化学进化を探求する上で重要な知见となる。

【概要】

能利用部門 生物地球化学センターの吉村 寿紘（としひろ）副主任研究員と高野 淑識（よしのり）上席研究員、国立研究開発法人産業技術総合研究所の荒岡 大輔 主任研究員、国立大学法人九州大学大学院理学研究院の奈良岡 浩 教授らの国際共同研究グループは、国立大学法人東京大学、株式会社堀場テクノサービス、国立大学法人北海道大学、国立大学法人東京工業大学、国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学の研究者らとともに、小惑星リュウグウのサンプルに含まれるブロイネル石（Breunnerite）（＊1）などのマグネシウム鉱物や始原的なブライン（brine）（＊2）の精密な化学分析を行うことで、その組成や含有量などを明らかにしました。

小惑星リュウグウは、地球が诞生する以前の太阳系全体の化学组成を保持する、最も始原的な天体の一つです。これまでさまざまな研究グループの分析により、鉱物?有机物と水が関わる水质変成（2023年9月18日既报、2024年7月10日既报）が明らかとなってきましたが、いわゆる「ブライン（产谤颈苍别）の化学组成とイオン性成分の沉殿」に関する反応履歴は、未だ不明のままでした。

そこで本研究では、小惑星リュウグウのサンプルから微小な炭酸塩鉱物（ブロイネル石）の単離?同定と陽イオン成分の溶媒抽出を行い、精密な化学組成分析を行いました。その結果、リュウグウに含まれる鉱物と最後に接触した水の陽イオン組成は、ナトリウムイオン（Na+）に富んでいることがわかりました。リュウグウにはマグネシウムに非常に富む鉱物が複数存在しており、これらが水からマグネシウムを除去した際の沈殿順序を解明しました。ナトリウムイオンは、鉱物や有機物の表面電荷を安定化させる電解質として働いたと考えられます。 本成果は、初期の太陽系の化学進化を紐解くものであるとともに、始原的なブライン（brine）の物質情報、炭素質小惑星上での水－鉱物相互作用の一次情報を提供した重要な知見となります。

本研究の一部は、科研費 基盤研究（課題番号：21H01204?20H00202?21H04501?21H05414）、国際共同研究加速基金（国際共同研究強化、21KK0062）、学術変革領域研究（21H05414)、特別研究員奨励費（21J00504）による研究助成の支援を受けて実施されました。

本成果は、2024年9月5日付（日本時間）で科学誌「Nature Communications」に掲載されます。

小惑星探査机「はやぶさ２」が、小惑星リュウグウに含まれるブロイネル石（叠谤别耻苍苍别谤颈迟别、右下の顕微镜写真）を地球に帰还させるイメージ図（?闯础惭厂罢贰颁）

【用语解説】

＊1 ブロイネル石（Breunnerite）：鉄を含む炭酸マグネシウムの一種で、化学式は (Mg,Fe)CO3と示される。マグネシウムと鉄の置換作用により、マグネシウムと鉄の割合が変化する。本論文では、リュウグウサンプルから、ブロイネル石を単離し、レーザー顕微鏡による非破壊分析法および高精度同位体質量分析計による破壊分析法を用いて、精密な解析を行うとともに、鉱物沈殿のモデルシミュレーション解析と合わせて統合的な評価を行った。

＊2 ブライン（brine）：ブラインとは、塩化ナトリウムや塩化マグネシウムなどの塩分を含んだ水を意味する。かつて、豊かな水が存在した小惑星リュウグウでは、「水質変成」と呼ばれる水―鉱物―有機物の相互作用によって母岩に含まれる初期物質が溶解し、イオン性の成分が形成された。本論文では、それらの始原的なブライン（Primordial brine）の物質情報について報告している。

详细（プレスリリース本文）

＊「はやぶさ２初期分析チーム」の【石の物质分析チーム】は东北大学大学院理学研究科の中村智树教授がチームリーダーを担当されています。
　「はやぶさ２初期分析チーム」につきましては、既出のプレスリリースをご覧ください。

?「はやぶさ２」初期分析チーム
2021年6月より试料の分析开始（）
?リュウグウはイヴナ型炭素质陨石でできている（）
?炭素质小惑星リュウグウの形成と进化：リターンサンプルから得た証拠（）
?小惑星リュウグウ试料の希ガスおよび窒素同位体组成―リュウグウ挥発性物质の起源と表层物质进化―（）
?「はやぶさ２」ミッションによる世界初の小惑星からのガスサンプル：リュウグウからのたまて箱（）
?日焼けで隠された水に富む小惑星リュウグウの素颜（）
?小惑星リュウグウの石から太陽系最初期にできた可能性のある物質を発見 ─原始太陽系星雲内側で形成し、太陽から遠いリュウグウ母天体まで運ばれたか─（）
?小惑星リュウグウ试料中の黒い固体有机物（）
?炭素质小惑星(162173)リュウグウの试料中の可溶性有机分子（）
?小惑星リュウグウでみつかった窒化した鉄の鉱物―太阳系の远方から辿り着いた窒素に富む尘―（）
?リュウグウの岩石试料が始原的な陨石より黒いわけ　地球に飞来した陨石は大気と反応し「上书き保存」されて明るく変化した（）
?小惑星リュウグウに彗星尘が衝突した痕跡を発见　太阳系远方から有机物を含む彗星の尘が供给されていたことを示唆
（）
?リュウグウ试料に初期太阳系の新しい磁気记録媒体を発见～太阳系磁场の新たな研究手法の确立に期待～
（）
?小惑星リュウグウの水に満ちた化学进化の源流と水质変成の証拠―アミノ酸や核酸塩基にいたる原材料を発见―
（）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院理学研究科地学専攻 教授
中村 智樹(なかむら ともき)
电话：022-795-6651
贰尘补颈濒：迟辞尘辞办颈.苍补办补尘耻谤补.补8*迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫
（*を蔼に置き换えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院理学研究科
広报?アウトリーチ支援室
电话：022-795-6708
贰尘补颈濒：蝉肠颈-辫谤*尘补颈濒.蝉肠颈.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫
（*を蔼に置き换えてください）