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地下探査レーダによる月の海領域における地質状態および地下構造の解明

Research Project

Project/Area Number 14J03992
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Geology
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

石山 謙  東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords月 / レーダーサウンダー / 衝突実験 / 月科学研究
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、(1)月の地質および、(2)月の地下構造の解明から成る研究である。研究(1)では、月の地質を議論するため、3カ所の海領域において、月上部玄武岩層の誘電率を推定し、その値から空隙率を推定した。しかしながら、有効媒質近似理論から、媒質中のクラック量が同じでも、クラックの異方性によって誘電率が変化することを示唆されたことから、本研究では、衝突実験に基づいて、誘電率から空隙率を推定する方法の妥当性を検証した。人工的なクレーターを作成し、その周辺の誘電率・密度・クラック量を測定した結果、クレーター近傍でクラックの量が増加し、それが誘電率や密度の低下を引き起こしていることが明らかとなった。クラックの異方性による誘電率が変化も確認できたが、クレーター近傍に生じた実際のクラックは異方性に乏しく、等方と見なして誘電率から空隙率を推定する方法が近似的に妥当であることを確認することができた。
研究(2)では、2次元でのレーダエコーの計算機シミュレーションコードを作成し、溶岩チューブや断層などの地形からの電磁波のエコーパターンを調べ、月レーダーサウンダー観測データとの比較を試みたが、類似したエコーパターンの同定には至らなかった。月面上のラフネスや誘電率等の空間的な非一様性を2次元モデルでは再現でないことが原因の1つとして挙げられる。そのため、3次元エコーシミュレーションの必要性を確認した。3次元エコーシミュレーションとの比較の準備として、月レーダーサウンダーデータから月地下反射面の3次元マップの導出を行った。この3次元マップを活用した解析から、月面よりも傾斜角の大きい地下反射層が発見され、月リソスフェアが溶岩荷重によってたわんだ観測的証拠と考えられる。研究(1)の成果(海領域の誘電率推定)は学術誌で公表済、研究(2)の成果(傾斜角の大きな地下反射層)は学術誌に投稿し査読中である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Measurements of the permittivity, density, and volume fraction of crack around artificial impact crater2016

    • Author(s)
      Ishiyama K., A. Kumamoto, Y. Takagi, N. Nakamura, and S. Hasegawa
    • Journal Title

      47th Lunar and Planetary Science Conference

      Volume: N/A

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Mare volcanism: Reinterpretation based on Kaguya Lunar Radar Sounder data2014

    • Author(s)
      Oshigami, S., S. Watanabe, Y. Yamaguchi, A. Yamaji, T. Kobayashi, A. Kumamoto, K. Ishiyama, & T. Ono
    • Journal Title

      J. Geophys. Res. Planets

      Volume: 119 Issue: 5 Pages: 1037-1045

    • DOI

      10.1002/2013je004568

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 室内衝突実験で形成されたクレーター周辺の誘電率・密度・クラック量の関係2016

    • Author(s)
      石山謙, 熊本篤志, 高木靖彦, 中村教博, 長谷川直
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ (千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2016-05-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Measurements of the permittivity, density, and volume fraction of crack around artificial impact crater2016

    • Author(s)
      K. Ishiyama, A. Kumamoto, Y. Takagi, N. Nakamura, and S. Hasegawa
    • Organizer
      47th Lunar and Planetary Science Conference
    • Place of Presentation
      The Woodlands, TX, USA
    • Year and Date
      2016-03-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study of lunar subsurface evolution based on the SELENE observation data and impact experiment2016

    • Author(s)
      K. Ishiyama, A. Kumamoto, N. Nakamura, Y. Takagi, and S. Hasegawa
    • Organizer
      Symposium on Planetary Science 2016
    • Place of Presentation
      東北大学 (宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-02-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 人工衝突クレーター周辺の誘電率・密度・クラック分布の測定2015

    • Author(s)
      石山謙, 熊本篤志, 高木靖彦, 中村教博, 長谷川直
    • Organizer
      日本惑星科学会2015年秋期講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学 (東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-10-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 人工衝突クレーター周辺の誘電率・密度・クラック分布の測定2015

    • Author(s)
      石山謙, 熊本篤志, 高木靖彦, 中村教博, 長谷川直
    • Organizer
      日本地質学会第122年学術大会
    • Place of Presentation
      信州大学 (長野県長野市)
    • Year and Date
      2015-09-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] かぐやレーダーサウンダー観測データに基づいた月の海の地下構造の3次元化2015

    • Author(s)
      石山謙, 熊本篤志, 中村教博
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ (千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2015-05-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 衝突実験による玄武岩標的中の密度・誘電率・クラック量の測定2015

    • Author(s)
      石山謙, 熊本篤志, 高木靖彦, 中村教博, 長谷川直
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ (千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2015-05-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Determination of stratigraphic age of the lunar mare subsurface boundary identified from the SELENE radar sounder data2015

    • Author(s)
      Ken Ishiyama, Atsushi Kumamoto, and Norihiro Nakamura
    • Organizer
      46th Lunar and Planetary Science Conference
    • Place of Presentation
      The Woodlands Waterway Marriott Hotel and Convention Center, The Woodlands, Texas, U.S.A.
    • Year and Date
      2015-03-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 衝突実験に基づいたクレーター周辺のバルク密度と誘電率の測定2015

    • Author(s)
      石山謙, 熊本篤志, 高木靖彦, 中村教博
    • Organizer
      宇宙科学に関する室内実験シンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川県相模原市 宇宙科学研究所
    • Year and Date
      2015-02-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] かぐやレーダーサウンダー観測データに基づいた雨の海の地下構造の研究2014

    • Author(s)
      石山謙, 熊本篤志, 中村教博
    • Organizer
      日本惑星科学会 2014年 秋期講演会
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市 東北大学
    • Year and Date
      2014-09-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 衝突実験に基づいたクレーター周辺のバルク密度と誘電率の測定2014

    • Author(s)
      石山謙, 熊本篤志, 高木靖彦, 中村教博
    • Organizer
      日本惑星科学会 2014年 秋期講演会
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市 東北大学
    • Year and Date
      2014-09-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 衝突実験に基づくクレーター周辺のバルク密度と誘電率の測定2014

    • Author(s)
      石山謙, 熊本篤志, 高木靖彦, 中村教博
    • Organizer
      日本地質学会第121年学術大会
    • Place of Presentation
      鹿児島県鹿児島市 鹿児島大学
    • Year and Date
      2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] かぐや衛星観測データに基づく雨の海の地下層の年代決定2014

    • Author(s)
      石山謙, 熊本篤志, 中村教博
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年度連合大会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市 パシフィコ横浜会議センター
    • Year and Date
      2014-05-02
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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