共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 星間塵表面水素付加反応による彗星氷有機分子の生成
新規・継続の別 新規
研究代表者／所属 京都産業大学
研究代表者／職名 教授
研究代表者／氏名 河北秀世

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 小林仁美 京都産業大学大学院 博士課程3年

2

 仲千春 京都産業大学 4年

3

 福島智也 京都産業大学 3年

4

 京堂舞 京都産業大学 3年

5

 渡部直樹 北大低温研

研究目的 彗星氷は星間物質から太陽系へと至る過程での様々なプロセスを反映した始原物質として太陽系起源の研究において重要である。本研究では、彗星氷において極めて特徴的な組成比を示すエタン分子について、その形成過程を実験室において明らかにすることが目標である。先行研究では星間塵表面におけるアセチレン分子のH2Oマントルへの吸着、そしてそれに続くH原子の吸着と塵表面反応が、エタン分子生成につながる重要なプロセスとされていた。しかし、その素過程に対する定量的な研究は不十分であり、彗星氷のメタンやエタンの組成比から、分子雲や原始太陽系円盤内での環境を明らかにする上で、定量的な実験の必要性がある。
　　
研究内容・成果 今年度は低温科学研究所においてH2O氷上に薄くC2H2やC2H4を載せた状態で、そこにH原子を吹き付け、出発物質の減少や最終生成物C2H6の生成量などを、その場観測した。従来の研究では、C2H2 --> C2H4 --> C2H6 と至る過程において、C2H2にH原子が付加する反応と、C2H4にH原子が付加する反応とでは、後者の方が
前者にくらべて十分に速いと思われてきた。これは純粋なC2H2やC2H4の氷についてのH原子付加実験の結果であり、実際の星間空間における氷マントルの状況（アモルファスのH2O氷が主成分）とは大きく異なる。そこで本実験ではH2Oのアモルファス氷の上で実験を行った。その結果は、従来の先行研究とは異なり、前出の二つの反応のおいては、それほど大きく反応係数が違わないというものであった。現在、その結果を確認し、更にくわしい実験を行うことを準備中である。
　　
成果となる論文・学会発表等 H. Kobayashi， N. Watanabe， H. Kawakita et al. Formation Of Cometary Hydrocarbons By Hydrogen Addition Reactions On Cold Grains. American Astronomical Society， tge 45th DPS meeting， #314.04 (poster)