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木星雲層鉛直構造の観測的研究

Research Project

Project/Area Number 09J02654
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Space and upper atmospheric physics
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

佐藤 隆雄  東北大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords木星 / 雲層構造 / 帯縞構造 / エアロゾル / 放射伝達 / 散乱位相関数 / カッシーニ探査機 / 撮像観測 / 地上撮像観測 / 地上分光観測 / 液晶チューナブルフィルター
Research Abstract

本研究では,探査機データに基づいた木星雲層構造及び雲物理の理解を目的としており,具体的にはカッシーニ探査機の撮像データ(青色光:455nm,近赤外光:750nm)を用いて,表層雲の顕著な特徴である帯(Zone)と縞(Belt)における雲粒子の散乱特性(散乱位相関数)について調べた.
1.散乱位相関数の導出アルゴリズムの開発:
ミー散乱理諭を雲粒子に適用し放射伝違計算を行う事により,雲粒子の屈折率n_rと粒径rの最適解を求めた.まず近赤外画像を用いて,Zoneにおける雲粒子の散乱位相関数を調べたところ,高屈折率(n_r=1.85)物質からなる粒径の小さい雲(r=0.3nm)が最もデータを再現することが分かった.得られた屈折率は,表層雲候補であるアンモニア氷(n_r=1.42)のそれに比べ著しく高い値であり,アンモニア氷が分光的に見つかっていないという先行研究を支持する結果である.先行研究で提案されている「光化学物質によるアンモニア氷雲のコーティング説」に基づき,得られた屈折率は,この光化学物質の特性を示していると結論付けた.ここまでの結果は国際論文に投稿中である.
2.ZoneとBeltにおけるエアロゾルの散乱特性の比較:
1で得られた手法により,ZoneとBeltにおける雲粒子の散乱特性の比較を2波長で行ったところ,有意な違いは見られなかった.ZoneとBeltの模様の違いは,雲層における未知の吸収物質の量によってのみ説明可能であった.この吸収物質はZoneよりもBeltに多く存在し,近赤外光よりも青色光で吸収が顕著となる性質があることが分かった.
3.得られた散乱位相関数の妥当性の検証:
今回得られた散乱位相関数はパイオニア10号データを良く再現した.従ってこの散乱位相関数は,先験情報として将来の地上観測・探査機データの解析に広く利用することができるものである.

Report

(3 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Tidal variations in the Martian lower atmosphere inferred from Mars Express Planetary Fourier Spectrometer temperature data2011

    • Author(s)
      Takao M.Sato, H.Fujiwara, Y.O.Takahashi, Y.Kasaba, V.Formisano, M.Giuranna, D.Grassi
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 38 Issue: 24 Pages: 24205-24205

    • DOI

      10.1029/2011gl050348

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    • Peer Reviewed
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    • Author(s)
      佐藤隆雄
    • Journal Title

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    • Author(s)
      Takao M.Sato
    • Journal Title

      Bulletin of the American Astronomical Society

      Volume: Vol.42 Pages: 1010-1010

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    • Journal Title

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      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] Cassini/ISSデータを用いた木星雲粒子の散乱特性に関する考察2009

    • Author(s)
      佐藤隆雄
    • Journal Title

      第10回惑星圏研究会・集録

      Pages: 147-150

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      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] Scattering Properties of Jovian Cloud Particles from Cassini/ISS Data2009

    • Author(s)
      Takao M.Sato
    • Journal Title

      Bulletin of the American Astronomical Society Vol.41, No.3

      Pages: 1010-1011

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      佐藤隆雄, 佐藤毅彦, 笠羽康正
    • Organizer
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      神戸
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      2011-11-04
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    • Author(s)
      Takao M.Sato, T.Satoh, Y.Kasaba
    • Organizer
      EPSC-DPS Joint Meeting 2011
    • Place of Presentation
      Nantes, France
    • Year and Date
      2011-10-05
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    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2011-05-24
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  • [Presentation] Scattering Properties of Jovian Tropospheric Cloud Particles Inferred from Cassini/ISS data : Mie Scattering Phase Function and Particle Size in the South Tropical Zone2011

    • Author(s)
      Takao M.Sato
    • Organizer
      The International Symposium on Planetary Science 2011
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2011-03-09
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    • Organizer
      第25回大気圏シンポジウム
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      相模原
    • Year and Date
      2011-01-22
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    • Author(s)
      Takao Sato
    • Organizer
      American Geophysical Union Fall Meeting 2010
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2010-12-15
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    • Author(s)
      佐藤隆雄
    • Organizer
      第128回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2010-11-03
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Scattering Properties of Jovian Tropospheric Cloud Particles from Cassini/ISS : Mie Scattering Phase Function and Particle Size in the South Tropical Zone2010

    • Author(s)
      Takao M.Sato
    • Organizer
      42nd DPS Meeting, American Astronomical Society
    • Place of Presentation
      Pasadena, USA
    • Year and Date
      2010-10-06
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  • [Presentation] Cassini/ISSデータで探る木星雲粒子の散乱特性について-Mie散乱位相関数の導出と粒径の推定-2010

    • Author(s)
      佐藤隆雄
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2010-05-28
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  • [Presentation] IRTF/SpeXを用いた木星成層圏ヘイズの緯度分布構造2010

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      佐藤隆雄
    • Organizer
      第11回惑星圏研究会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2010-03-16
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Cassini/ISSデータで探る木星雲の散乱特性について2010

    • Author(s)
      佐藤隆雄
    • Organizer
      第24回大気圏シンポジウム
    • Place of Presentation
      相模原
    • Year and Date
      2010-02-19
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Investigation of Jovian cloud structure by ground-based multispectral Imaging2009

    • Author(s)
      Takao M.Sato
    • Organizer
      NCU-CPS Japan-Taiwan Planetary Science Workshop
    • Place of Presentation
      台湾・国立中央大学
    • Year and Date
      2009-12-08
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Scattering Properties of Jovian Cloud Particles from Cassini/ISS Data2009

    • Author(s)
      Takao M.Sato
    • Organizer
      41st DPS Meeting, American Astronomical Society
    • Place of Presentation
      Fajardo, Puerto Rico
    • Year and Date
      2009-10-06
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  • [Presentation] Cassini/ISSデータを用いた木星雲粒子の散乱特性2009

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      佐藤隆雄
    • Organizer
      第126回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2009-09-28
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  • [Presentation] IRTF/SpeXを用いた木星5-micron帯の分光観測2009

    • Author(s)
      佐藤隆雄
    • Organizer
      第126回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2009-09-28
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  • [Presentation] 多波長分光撮像観測により明らかとなった木星雲層鉛直構造の緯度変化2009

    • Author(s)
      佐藤隆雄
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2008年大会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2009-05-20
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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