216 高速度衝突蒸発現象の発光分光観測 : シリケイト蒸気の発生(衝突現象および関連室内実験,オーラルセッション6)
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概要
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秒速10km/sを超える速度の天体衝突が起きた場合,惑星及び衝突天体物質を構成するケイ酸塩も蒸発すると言われている[e.g., Ahrens & O'keefe, 1972]。ケイ酸塩蒸気の発生は月形成過程や衝突蒸気雲内での化学反応を議論する上で極めて重要な問題である[e.g., Pahleven & Stevenson, 2007]。しかし実験の困難さのため,今まで秒速10km/sを超える高速度衝突実験は行われていない。宇宙速度での衝突が起こると,衝突直下点のケイ酸塩は>100GPa,>10^4Kという超高温高圧の熱力学状態に達すると予想される。しかし,そのような高温高圧のケイ酸塩の物性データは揃っておらず,実際にどのような熱力学に達するかは未解明である。従って実際にケイ酸塩試料への宇宙速度衝突実験を行い,ケイ酸塩の蒸発を確認し,衝撃加熱温度を実測する必要がある。我々は阪大レーザー研にある高出力レーザー,激光12号を用いて,金属箔(Ta,厚さ:50μm,密度:16.6g/cc)を〜10km/sまで加速し,代表的なケイ酸塩鉱物(Forsterite, Diopside, Quartz)への高速度衝突実験を行っている。弾丸に密度の大きいTaを用いているのでケイ酸塩同士が衝突した場合よりも高い衝撃圧を達成することができる(ケイ酸塩同士の衝突では〜15km/sの衝突に対応)。今回は第一ステップとして超強力な閃光を捉え,発光スペクトルを取得する光学系の構築とケイ酸塩蒸気の発生を確認することを目的とした。長時間露光分光器(露光時間:1秒)を用いて標的背面から発光分光観測を行った。透明な鉱物試料を用いているため,標的背面からでも,衝突直下点からの発光を捉えることができる。その結果Diopsideへの衝突の場合,Caの輝線が確認された。このことはDiopsideが衝突によって蒸発したことを強く示唆している。今後,より高時間,高波長分解能を持つ分光器で発光スペクトルを取得し,宇宙速度衝突の際のケイ酸塩の熱力学状態を推定する予定である。
- 日本惑星科学会の論文
- 2008-11-01
著者
-
橘 省吾
東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻
-
重森 啓介
阪大レーザー研
-
OBENSCHAIN Stephen
アメリカ海軍研究所
-
大谷 一人
京大化研
-
尾崎 典雅
阪大理
-
宮西 宏併
阪大理
-
藤原 隆史
大阪大学レーザーエネルギー学研究センター
-
城下 明之
阪大院工
-
杉田 精司
東京大学大学院
-
門野 敏彦
阪大・レーザー研
-
関根 康人
東京大学大学院新領域創成科学研究科
-
黒澤 耕介
東京大学大学院新領域創成科学研究科
-
大野 宗祐
千葉工業大学惑星探査研究センター
-
杉田 精司
東大・新領域
-
大野 宗祐
岡山大・地球研
-
黒澤 耕介
東大・新領域
-
関根 康人
東大・新領域
-
大島 慎介
阪大レーザー研
-
弘中 陽一郎
東工大応用セラミックス研究所
-
大野 宗祐
阪大レーザー研、アメリカ海軍研究所
-
橘 省吾
東大・理
-
橘 省吾
東大理
-
重森 啓介
阪大・レーザー研
-
橘 省吾
東大 理
-
弘中 陽一郎
阪大・レーザー研
-
境家 達弘
阪大・理
-
大谷 一人
阪大・レーザー研
-
佐野 孝好
阪大・レーザー研
-
藤原 隆史
阪大・レーザー研
-
寶田 圭司
阪大・レーザー研
-
城下 明之
阪大・レーザー研
-
宮西 宏併
阪大・工
-
尾崎 典雅
阪大・工
-
藤岡 慎介
阪大・レーザー研
-
門野 敏彦
大阪大学
-
黒澤 耕介
東京大学大学院
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