画像データから惑星上層大気構造を推定する新しい手法の研究

Research Project

Project/Area Number	12874056
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Space and upper atmospheric physics
Research Institution	Kumamoto University (2001) Tokyo University of Science (2000)
Principal Investigator	佐藤毅彦熊本大学, 教育学部, 助教授 (10297632)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	佐藤毅彦東京理科大学, 計算科学フロンティア研究センター, 講師 (10297632)
Project Period (FY)	2000 – 2001
Project Status	Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help	¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2001: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000) Fiscal Year 2000: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Keywords	上層大気 / 光化学 / H_3^+イオン / 木星 / 赤外線 / 垂直構造 / オーロラ / 温度構造 / プラズマ
Research Abstract	平成12年度に試験製作した赤外線フィルターの特性を詳細に検討し、中心波長を3.413μm、透過幅を0.017μmに最適化したフィルターを、すばる望遠鏡IRCS装置向け(直径φ42mm)に製作した。新フィルターの冷却状態における特性は、国立天文台の天文機器開発実験センター(東京都三鷹市)にて、FTIR分光装置を用い実測確認した(2001年7月)。2001年12月24日に、同フィルターを装着したすばる望遠鏡IRCS装置(ハワイ島マウナケア山頂)により、木星の赤外線観測を実施し、期待通りの高いSN比を持つ画像データを得ることに成功した。同夜の木星には画面の左側から太陽光が射していたにも関わらず、上層H_3^+イオンの発光は反対の右側リムでより強いことを見出した。これは、上層H_3^+イオンの高度分布だけではなく、その寿命に対して強い制約を与えるデータである。特に後者は、実験室においてもまだ良く決定されていないパラメータであって、本研究により開発している手法がユニークかつ非常に有用であることを実証するものであると考えられる。データの取得が研究期間の終りに近く、論文としての発表はまだであるが、大気圏シンポジウム(2002年3月1日、宇宙科学研究所)および日本天文学会春季年会(同3月30日、茨城大学)において、論文のプレビューを行っている。また、日本が探査計画を進めている金星など、他の惑星にも同様のアプローチの可能性を今後探ってゆきたい。