小惑星ベヌーは多様な原材料物質から形成~NASA探査機が持ち帰ったサンプルから明らかに~

2025-08-25 北海道大学

北海道大学の川﨑教行准教授、馬上謙一助教、圦本尚義教授らを含む国際共同研究チームは、NASAの探査機「オサイリスレックス(OSIRIS-REx)」が小惑星ベヌーから持ち帰ったサンプルを詳細分析し、ベヌーが多様な起源を持つ物質から形成されたことを明らかにした。2023年に地球へ届けられた約120gのサンプルを対象に、化学・鉱物・同位体分析を行った結果、太陽誕生以前の恒星で生成された鉱物、太陽近傍の高温環境(1000℃以上)で形成された鉱物、さらに太陽系外縁の低温領域で生成された氷や有機物が共存していることが判明した。これは、初期太陽系で物質の大規模な移動と混合が起こったことを示すものである。これらの特徴は、小惑星リュウグウやイヴナ型炭素質隕石とも類似しており、ベヌーもリュウグウと同じく太陽系遠方で形成された可能性が示唆された。今後さらに詳細な分析により、両小惑星の起源や進化の共通点と相違点が解明され、惑星形成過程の理解が進むと期待される。成果はNature Astronomy誌に掲載された。

小惑星ベヌーは多様な原材料物質から形成~NASA探査機が持ち帰ったサンプルから明らかに~
探査機「オサイリスレックス」により撮影された小惑星「ベヌー」の写真(左)と、「ベヌー」に含まれる高温環境で生成された鉱物の電子顕微鏡写真(右)。鉱物は北海道大学にて研究されたもの。 (NASA, Barnes, Nguyen et al. 2025)

<関連情報>

ベヌーの母天体に集積した物質の多様性と起源 The variety and origin of materials accreted by Bennu’s parent asteroid

J. J. Barnes,A. N. Nguyen,F. A. J. Abernethy,K. Bajo,D. V. Bekaert,E. Bloch,G. A. Brennecka,H. Busemann,J. S. Cowpe,S. A. Crowther,M. Ek,L. J. Fawcett,M. A. Fehr,I. A. Franchi,E. Füri,J. D. Gilmour,M. M. Grady,R. C. Greenwood,P. Haenecour,N. Kawasaki,P. Koefoed,D. Krietsch,L. Le,K. M. Liszewska,… D. S. Lauretta
Nature Astronomy  Published:22 August 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-025-02631-6

Abstract

The first bodies to form in the Solar System acquired their materials from stars, the presolar molecular cloud and the protoplanetary disk. Asteroids that have not undergone planetary differentiation retain evidence of these primary accreted materials. However, geologic processes such as hydrothermal alteration can dramatically change their bulk mineralogy, isotopic compositions and chemistry. Here we analyse the elemental and isotopic compositions of samples from asteroid Bennu to uncover the sources and types of material accreted by its parent body. We show that some primary accreted materials escaped the extensive aqueous alteration that occurred on the parent asteroid, including presolar grains from ancient stars, organic matter from the outer Solar System or molecular cloud, refractory solids that formed close to the Sun, and dust enriched in neutron-rich Ti isotopes. We find Bennu to be richer in isotopically anomalous organic matter, anhydrous silicates, and light isotopes of K and Zn than its closest compositional counterparts, asteroid Ryugu and Ivuna-type (CI) carbonaceous chondrite meteorites. We propose that the parent bodies of Bennu, Ryugu and CI chondrites formed from a common but spatially and/or temporally heterogeneous reservoir of materials in the outer protoplanetary disk.

1702地球物理及び地球化学
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