火星探査におけるその場大気Ne同位体測定に向けたポリイミド膜によるNe-Ar分離手法の開発

抄録

惑星大気組成は、惑星の形成・進化過程を反映している。火星表層では、CO₂を主成分に地球大気の~1/160の圧力の大気が存在する。火星大気中のH, C, N, Ar同位体比は地球大気に比べていずれも重い同位体に富んでいて、大規模な大気散逸を示唆する(e.g., Kurokawa et al., 2020)。Neは2.5 ppm程度存在するが(Owen et al., 1977)同位体比はわかっていない。我々は火星表層においてその場Ne同位体測定を行うことを目指して搭載装置の開発を行っている。その際に妨害元素となるArを除去する必要があり、大気を分離膜(厚さ100 μm程度のポリイミドシート)に透過させNeを選択的に質量分析計に導入する手法の有効性を提案している(e.g., Miura et al., 2020)。本講演では、低温下で分離膜を透過する²⁰Ne量、⁴He量、²⁰Ne/²²Ne比について報告・議論を行う。