地球や惑星を形作る物質の分光測定からその環境を知る

私たちは、地球を含む惑星や衛星の環境について、物質科学の立場から読み解く研究をすすめています。なかでも、ハビタブルプラネットを特徴づける「水」に着目し、氷、雪、クラスレートハイドレート（包接水和物）を主な対象としています。近年は、氷天体におけるクラスレートハイドレートの役割、塩水和部物のテラヘルツ領域の分光測定、クラスレート材料におけるナノ反応場などについて研究をしています。

また、地球や惑星では、その環境によって紫外線や放射線、宇宙線が降り注いでいることから、水を含む鉱物や物質が光や放射線によってどう変わっていくのかについても研究しています。例えば、有機物などの分子は結合の一部が切断されてラジカルとなり、ラジカル反応により新たな分子が合成されていきます。自然環境における反応場を理解するとともに、いろんなマトリックスでの反応を調べていくことで、新しい分子合成反応場の探索を進めています。

一方、酸化物や炭酸塩などの鉱物では、放射線照射により欠陥が生成します。その一部は数万年〜数十万年という長い期間失われず、鉱物の中に蓄積していくことから、欠陥の総量から鉱物の生成年代を求めることができます。また、欠陥は熱を受けると消失することから、鉱物が熱を受けてからの年代を推定することもできます。従来行われている年代測定だけでなく、いろんな鉱物に蓄積する欠陥を調べることで年代を求める新しい方法の開発も進めています。