東京大学研究Discovery Saga

東京大学大学院理学系研究科の庄司大悟特任研究員は、月の表面で水（特にH2O）がどのように生まれるのかという長年の謎について、月の土壌粒子の内部構造に着目した新たなメカニズムをシミュレーションによって明らかにしました。月の表面にはOH（ヒドロキシ基）やH2Oの形で水が存在していることが、さまざまな観測によって示唆されています。水の起源としては、マグマ中に含まれていたものや、隕石によって運ばれてきたものなど、いくつ...

キーワード：資源利用/原子核/水分子/陽子/マグマ/内部構造/太陽/太陽風/惑星/惑星科学/隕石/ケイ素/アルミニウム/シミュレーション/トラップ/ナノメートル/水素原子/動力学/分子動力学/水資源/土壌/カルシウム

他の関係分野：複合領域数物系科学化学工学農学

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発表日：2025年12月11日

過去の超新星が放った宇宙線が地球誕生のカギだった

──「宇宙線浴」メカニズムで太陽系の放射性元素の起源に迫る──

　東京大学宇宙線研究所の澤田涼特任研究員（研究当時：大学院総合文化研究科学振特別研究員）と、同大学大学院総合文化研究科の黒川宏之准教授、諏訪雄大准教授、瀧哲朗特任研究員、京都大学のLEE Shiu-Hang准教授（兼：東京大学カブリ数物連携宇宙研究機構客員科学研究員）、福井県立大学の谷川衝准教授らによる研究グループは、地球のような岩石惑星の誕生に不可欠な短寿命放射性核種（10Be、26Al、36Cl、41Ca、53Mn、60Fe）が、どのようにして...

キーワード：核融合/高エネルギー/高エネルギー宇宙線/普遍性/閉じ込め/同位体/微惑星/宇宙線/衝撃波/新星/太陽/太陽系/地球型惑星/超新星/超新星爆発/天文学/年代測定/惑星/隕石/アルミニウム/放射性核種/放射性同位体/寿命

他の関係分野：数物系科学工学農学

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発表日：2025年11月23日

地球の水素と炭素はほとんどがコアに

ー地球全体の存在量から水と炭素の由来を推定ー

東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻の堤裕太郎大学院生（研究当時）、横尾舜平助教、廣瀬敬教授を中心とした研究グループは、北海道大学の同位体顕微鏡...

キーワード：SPring-8/ダイヤモンドアンビル/ダイヤモンドアンビルセル/ヘリウム/マグマ/マントル/軽元素/質量分析法/炭素質コンドライト/地球深部/地球内部/同位体/同位体組成/内部構造/分配係数/放射光/検出器/小惑星/太陽/太陽系/同位体比/惑星/惑星科学/隕石/ケイ素/質量分析/電子線/溶融金属/イオンビーム/マイクロ/モデリング/レーザー/電磁波/分解能/極限環境/空間分解能/ナノテクノロジー/体組成/バイオテクノロジー/ラット

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学総合生物

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発表日：2025年9月11日

小惑星リュウグウの岩石は氷を十億年も持っていた！

―地球の材料天体に従来見積もりの２〜３倍の水があった可能性―

東京大学の飯塚毅准教授らの研究チームは、炭素質小惑星が10億年以上も氷を保持していた証拠を、リュウグウ岩石試料に発見しました。炭素質小惑星は、45.6億年前に太陽系の外側で氷、有機物、鉱物の塵が集積することで誕生し、その一部が後に太陽系の内側に移動して地球に水や炭素などの揮発性物質をもたらしたと考えられています。これまでの研究により、炭素質小惑星の誕生から数百万年の間に、氷が溶けてできた水が岩石と反応し、含水鉱物...

キーワード：極地/海洋/陽子/マグマ/マントル/リュウグウ/安定同位体/含水鉱物/揮発性元素/地質学/中性子/天体衝突/同位体/同位体組成/化学組成/原始惑星系円盤/恒星/小惑星/星形成/太陽/太陽系/年代測定/惑星/惑星科学/惑星形成/彗星/隕石/はやぶさ2/同位体分析/有機物/放射性同位体/結晶構造/体組成/放射線

他の関係分野：環境学数物系科学工学農学

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発表日：2025年9月7日

球形のナノダイヤモンドを低温・低圧下で合成

ー有機分子の電子線照射による化学反応の精密制御ー

東京大学大学院理学系研究科の中村栄一特任教授らの研究グループは、原子分解能透過電子顕微鏡を用いて、ダイヤモンド骨格であるアダマンタン（Ad）の結晶に電子線照射することで、ナノサイズの球形のダイヤモンド（ナノダイヤモンド、ND）を合成することに成功した。従来のダイヤモンド合成...

キーワード：情報量/高エネルギー/時間分解/統計力学/物質科学/イオン化/エントロピー/高温高圧/速度論/多結晶/炭素質コンドライト/地球内部/超高圧/宇宙線/隕石/反応機構/有機合成化学/時間分解能/電子線/有機分子/量子センシング/材料科学/原子分解能/電子エネルギー損失分光/反応制御/生体適合性/有機材料/エネルギー消費/ボトムアップ/構造モデル/反応速度/EELS/アモルファス/高分解能電子顕微鏡/単結晶/カーボン/カーボンナノチューブ/センシング/その場観察/ナノサイズ/ナノスケール/ナノメートル/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/電子顕微鏡法/透過電子顕微鏡/分解能/極限環境/ナノチューブ/カーボン材料/空間分解能/高分解能/水素ガス/オリゴマー/カチオン/ラジカル/合成化学/有機合成

他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学

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発表日：2025年7月27日

【研究成果】３段階ですすむ新たな氷の成長機構を発見

──地球大気や宇宙に存在する氷微粒子の構造解明に前進──

　東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻・附属先進科学研究機構の羽馬哲也准教授らは、赤外分光法と反射高速電子回折法という2つの手法を組み合わせることで、不均質核生成によって生成したナノサイズの氷（ナノ薄膜氷）の構造が、アモルファス（注４）氷（膜厚15 nm以下）→立方晶氷（膜厚15 nmから50 nmまで）→六方晶氷（膜厚50 nm以上）と、ナノ薄膜氷の膜厚に依存して3段階で変化する新しい氷成長メカニズムを発見しました。本研究は、極域（注５）の中間圏（注６）に存在する直径数ナノメートル（nm）から100 nmほどの氷微粒子でできた雲である「極中間圏雲」が形成する温...

キーワード：極域/対流圏/温室効果ガス/地球温暖化/準安定/準安定状態/水分子/反射高速電子回折/普遍性/温室効果/気候変動/水蒸気/スペクトル/系外惑星/国際宇宙ステーション/星間塵/太陽/太陽系/惑星/惑星大気/隕石/赤外分光/赤外分光法/赤外光/非晶質/熱力学/アモルファス/電子回折/核生成/アルミニウム/ナノサイズ/ナノスケール/ナノメートル/結晶化/水素原子/相変化/二酸化炭素/熱伝導/熱伝導率/微粒子/結晶構造/CO2濃度/温暖化/日常生活

他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2025年3月11日

地球の軌道リズムが巨大噴火と気候変動のタイミングをつなぐ

―白亜紀最後の100万年間の気候変動を詳細に復元することに成功―

東京大学大気海洋研究所の黒田潤一郎准教授が、ドイツ、イタリア、米国の研究者らと共同で、大西洋と太平洋の海底掘削コアから得られた様々な古気候記録を「時刻合わせ」してつなげ、白亜紀-古第三紀境界直前、つまり恐竜が絶滅する直前の100万年間に起こった火山活動と気候変動の関係を、これまでにない時間解像度で詳細に解明しました。新たに得られた高時間解像度の地球化学的記録は、6700～6600万年前に、インドのデカン高原をつくった洪水玄武岩の形成時に2回の大規模な火山噴火があったことを示しました（図1）。さらに研究チームは地球化学モデルを駆使して、これら2回の大規模玄武岩噴火が、二酸化硫黄や二酸化炭素とい...

キーワード：環境変化/産学連携/気候変化/火山噴火/海洋/二酸化硫黄/微生物群集/パルス/オスミウム同位体/マントル/火山活動/海底堆積物/気候変動/玄武岩/古気候/古地磁気/洪水玄武岩/酸素同位体/酸素同位体比/周期性/堆積物/大量絶滅/地球システム/地球化学/地磁気/地磁気逆転/地質学/天体衝突/同位体/白亜紀/白金族元素/北西太平洋/北太平洋/小惑星/太陽/同位体比/年代測定/惑星/隕石/生物群集/西太平洋/太陽エネルギー/レニウム/地球環境/アルミニウム/シナリオ/トラップ/モデリング/磁気記録/二酸化炭素/生態系/微生物/イミン/オスミウム/ストレス

他の関係分野：複合領域環境学数物系科学生物学総合理工工学農学

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発表日：2025年1月5日

散りゆく大質量星の傍らで太陽系は生まれた

—— 超新星爆発の年代をアルミニウム−チタン宇宙核時計で計測——

東京大学の飯塚毅准教授、日比谷由紀准教授、吉原慧大学院生、量子科学技術研究開発機構の早川岳人上席研究員の研究チームは、大質量星が重力崩壊型超新星爆発を起こした傍らで、太陽系が誕生したことを明らかにしました。隕石の分析から、アルミニウムの短寿命放射性同位体...

キーワード：情報量/情報学/産学連携/熱核/原子核/重力崩壊/安定同位体/同位体/原始惑星系円盤/恒星/新星/星形成/太陽/太陽系/大質量星/地球型惑星/超新星/超新星爆発/天体観測/天文学/年代測定/白色矮星/分子雲/惑星/惑星科学/惑星形成/隕石/チタン/アルミニウム/マグネシウム/同位体分析/放射性同位体/寿命

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学農学