[P-PS08] Mars and Mars system: results from a broad spectrum of Mars studies and aspects for future missions

[PPS08-P10] 紫外線Ｃによる鉄カンラン石からの３価鉄溶出量及び鉄化合物の増加

*小森 信男¹ (1.東京学芸大学大学院連合学校教育学研究科)

キーワード：紫外線C　、酸性水溶液、３価鉄、火星、針鉄鉱、メタホーマン石

火星の表面に酸化鉄が多く存在する一因を説明するために、中学校科学部において以下のような実験を行った。
ｐＨ２のできるだけ脱気した塩酸及び硫酸中に入れた鉄カンラン石に紫外線Ｃを照射した。鉄カンラン石は、福島県川俣町産のものである。鉄カンラン石は整形されていないが、同じような形状のもので約1gである。これらの鉄カンラン石試料を酸性水溶液を入れた試験管に浸した。そして紫外線を２００時間以上照射した。そして数日毎に、デジタルパックテストで水溶液中の全鉄イオン及び３価鉄イオン濃度を測定した。 紫外線Ｃは殺菌灯によって発生させる。このピーク波長は２４５ｎｍであり紫外線強度は約２０Ｗ/ｍ^２である。
この実験の結果、酸性水溶液中の３価鉄イオン濃度は、紫外線を照射した場合の方が、照射しない場合よりも明らかに増加した。また全鉄イオン濃度に対する３価鉄イオン濃度の割合も、紫外線を照射した場合の方が照射しない場合よりも大きくなった。この実験は、塩酸、硫酸とも３回以上行い、全て同じ結果となった。
　実験後、紫外線を照射した試験管中には、褐色の微粉末が、照射しない方よりも多く生じた。塩酸の場合、紫外線を照射した試験管中に生じた微粉末は、Ｘ線回折結果より、非晶出のものが多いと推定された。そしてローレンス石と針鉄鉱が含まれていることがわかった。同様に硫酸の場合は、メタホーマナイトと緑礬が含まれていることがわかった。
　以上の実験結果は紫外線Ｃが、水溶液中に浸した岩石から溶出する３価鉄イオン濃度を増加させ、生じる鉄化合物の量を多くすることを示している。
　火星上では、鉄酸化物や硫酸塩鉱物が発見されている。太陽からの紫外線Ｃは、過去の火星の海が干上がる過程で、これらの鉱物の生成を促進したと推定する。