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Jul 03, 2023

小惑星リュウグウのナノスケール磁区状態の可視化

Scientific Reports volume 13、記事番号: 14096 (2023) この記事を引用 12 高度計量計の詳細 小惑星リュウグウから収集されたサンプルでは、​​磁鉄鉱は自然残留物を示します。

Scientific Reports volume 13、記事番号: 14096 (2023) この記事を引用

12 オルトメトリック

メトリクスの詳細

小惑星リュウグウから採取されたサンプルでは、​​マグネタイトは星雲磁場の影響で自然残留磁化を示しますが、同時に成長した硫化鉄は安定した残留磁化を示しません。 この直観に反する特徴を明らかにするために、電子線ホログラフィーを用いてナノスケールの磁区構造を観察したところ、フランボイダルマグネタイトはバルク値と同様の300A・m−1の外部磁場を有し、その磁気安定性は隣接するマグネタイトとの相互作用によって強化されることが判明した。 、ディスク磁界を記録できるようにします。 マイクロメートルサイズの磁硫鉄鉱は、磁壁移動の緩和時間が短いため、自然残留磁化を長期間保持できない多磁区磁性構造を示しましたが、サブミクロンサイズの硫化物は非磁性相を形成しました。 これらの結果は、小惑星リュウグウの母天体の水質変化中に磁鉄鉱と硫化物の両方が同時に形成された可能性があることを示している。

岩石は、経験した環境を反映する残留磁化を獲得し、太陽系の年齢にわたってこの磁化を保持することができます1。 したがって、隕石などの地球外物質の残留磁化を研究することにより、太陽系形成時の質量降着速度が星雲磁場から決定され2、さまざまな鉱物が経験する最高温度がその緩和温度から推定されてきました。準安定磁区（トランスドメイン）構造3． 残留磁化の研究では、バルク岩石サンプル全体の残留磁化ベクトルが段階的な消磁によって測定され、消磁セグメントの残留磁束は磁性鉱物の巨視的磁気特性に基づいて解釈されます。 しかし、巨視的な磁気特性と微小な磁性鉱物粒子との関係は曖昧であり、残留磁気記録の正確な解釈を達成し、星雲環境についての洞察を得るには、磁性鉱物の形態と磁区構造を直接観察することが明らかに必要である。それぞれの鉱物が形成された時間と場所。

隕石の分析では、隕石が地球に落下してから分析を行うまでの期間によっては、地球の磁性による粘性残留磁化の影響で、本来の自然残留磁化を特定することが困難になります。サンプルの地球風化によって引き起こされる磁場と鉱物の変化。 したがって、磁性鉱物が元の磁区構造を保持しているかどうか、または隕石の残留磁化の主成分が母天体で獲得されたものであるかどうかを判断することが困難な場合があります。

対照的に、はやぶさ２探査によって地球近傍の C 型小惑星 (162173) リュウグウから収集され、2020 年 12 月に地球に持ち帰られたサンプルには明確な歴史があり、わずか 1 年間地球の磁場と大気にさらされただけです。短時間。 リュウグウ表面のどこでどのように採取されたのかなど、サンプルの起源の詳細もわかっており、採取後の温度履歴（65℃未満、小惑星の昼間の表面温度より低い）も明らかになっている。クリア4,5。

小惑星リュウグウからのサンプルは、イヴナ (原始隕石) タイプの炭素質コンドライトに相当します6、7、8、9、10。 炭素質コンドライト中に存在する磁鉄鉱、硫化物、金属鉄、鉄ニッケル合金などの磁性鉱物は自然残留磁化を示すことが予想されます。 実際、リュウグウサンプルのバルク残留磁化を体系的に測定したところ、存在する強磁性鉱物はサブミクロンからミクロンの範囲のサイズを持つ細粒のマグネタイト粒子と、サブミクロンから数百ミクロンの範囲のサイズを持つ磁硫鉄鉱の粒子であることが示されました。 、ミクロンサイズ以上の粗粒マグネタイト粒子を残留磁化への寄与度の降順に並べています11。