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岡山大学惑星物質研究所

Institute for Planetary Materials, Okayama University
  • 第1部会
  • 共同利用・共同研究拠点

研究所・センターの概要


所長
薛 献宇
Xue, Xianyu
キーワード
地球惑星物質科学、高温高圧実験、鉱物構造・物性、マグマと流体、主要・微量元素分析、同位体分析、年代測定、アストロバイオロジー
住所
〒682-0193
鳥取県東伯郡三朝町山田827
惑星物質科学の国際的研究教育拠点

岡山大学惑星物質研究所は、平成28年4月、地球物質科学研究センターを改組転換して発足しました。地球や生命を包含する太陽系の起源、進化及びダイナミクスに関する、物質科学的な手法による実証研究を進めています。また共同利用・共同研究拠点として、実験および分析手法による総合的物質科学研究に関わる研究資産と経験を、国内外の研究者に積極的に提供し、質の高い共同研究によって先進的な惑星物質研究を牽引する役割を担っています。さらに、「一貫制博士課程」による国際的な環境での大学院教育や、15年以上継続実施している「三朝国際学生インターンプログラム」等を通じ、世界で活躍できる次世代の研究者育成を展開しています。今後、これまで培った研究・教育実績をもとに、広範かつ連続的な時空間を対象とした「総合的物質科学」を実践する研究環境の構築に向け努力を積み重ねていきます。

令和元年度の研究活動内容及び成果


高温高圧実験による地球・惑星深部物質の物性の解明

本研究所では、伝統的な強みである大容量マルチアンビル装置による温度圧力発生の技術開発を世界で先導し、当該装置を用いて、地球や地球型惑星深部物質の様々な物性(電気伝導度、熱伝導度、元素拡散等)測定を実施し、地球・惑星深部マントルと核の構造・ダイナミクスに関する多くの研究成果を挙げています。また、国内外の研究者と共同で高強度レーザーを用いたレーザー圧縮実験を行い、氷惑星(天王星、海王星)の内部における水を主成分とする流体の金属的性質を実証し、これらの天体の磁場への理解を深めました。

天王星、海王星、地球の大きさの比較

天王星、海王星、地球の大きさの比較

総合物質科学的解析による地球・惑星物質の起源の解明

本研究所では、他に類を見ない高精度分析技術をあらゆる元素に拡張する努力により、高い信頼度で複雑系である無機・有機地球惑星物質の本質的な解明に必要不可欠な総合的元素分析、同位体組成、年代測定を全て一箇所で実現しています。これらを応用し、アフリカ西部のマグマ発生メカニズムの解明や、隕石における鉱物―水―有機物の相互作用の解析、陸上熱水場における原始的生命活動を検出するためのトレーサーの開発とその応用など、多岐にわたる地球惑星物質に関する研究テーマで成果を挙げています。これらの分析技術を生かして、JAXAとの連携協力に関する協定に基づき、2020年地球に帰還する予定のはやぶさ2探査機が持ち帰る小惑星リュウグウの回収試料の無機・有機物の総合解析に向け、準備を着々と進めています。また、本研究所教員は米国NASA が実施しているオシリス・レックス小惑星探査ミッションにチームメンバーとして参加し、多くの成果を挙げました。

アフリカ西部の火山群の形成モデル図1

アフリカ西部の火山群の形成モデル図1

アフリカ西部の火山群の形成モデル図2

アフリカ西部の火山群の形成モデル図2

社会との連携


三朝国際学生インターンプログラム(MISIP)の実施

毎年国際公募により、学部3・4年生ならびに修士課程学生(国籍は問わない)を対象に、「三朝国際学生インターンプログラム」を約6週間にわたって実施しています。このプログラムでは、当拠点の教員の研究プロジェクトに基づき、教員・研究グループの指導のもと、学生が主体的に実施するものであり、最終的に国際誌に論文として公表される場合も多い先進的な研究を経験できることが最大の特色です。インターン学生にとって、高度な実験・分析技術の実体験に留まらず、研究者としての思考プロセス習得やプレゼンテーション能力の向上、研究への情熱の涵養にも繋がっています。本プログラムでは、これまでに150名以上のインターン生を輩出しており、その多くは現在各国の主要研究機関で研究者として活躍しています。2019年度は44カ国から157人の応募があり、アメリカ、カナダ、ロシア、日本の4カ国から6人の学生が選抜され、3つの先端研究プロジェクトに参加しました。

インターン発表会で研究成果を発表するMISIP2019参加学生

インターン発表会で研究成果を発表するMISIP2019参加学生

 

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