| Project/Area Number |
19F19023
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
鎌田 俊一 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (40723474)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
VILELLA KENNY 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2019-07-24 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 混合距離理論 / 氷衛星 / 熱進化 / 熱対流 / 解析的モデル / 数値計算 / 潮汐加熱 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は内部海を持つ氷衛星の進化をよりよく理解することである。このような天体では内部海とそれを覆う氷地殻との間のカップリングがその天体の進化やハビタビリティを支配するが、3次元モデルを用いた長期進化の研究は困難である。そこで我々は、1次元と3次元のモデルを組み合わせることでこの困難を解決する。そして、日本も参加する木星系氷衛星探査ミッションJUICEなどに貢献することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、固体天体の長期進化を解き明かす、1次元ー3次元結合モデルの開発を行った。2年度目は特に1次元モデルと3次元モデルの対比によって、内部の溶融のモデル化手法を検討した。地球などの岩石の天体内部の一部は溶融してマグマが形成され、火山活動などが引き起こされる。一方、氷を主体とする天体では融解によって内部海や内部湖が形成する。このような内部溶融は、天体の熱輸送や物質輸送に大きく影響するため、固体天体進化において重要である。溶融は温度が局所的にソリダスを超える場所で起こるため、本質的に水平不均質を考慮しなくてはならず、3次元数値計算が必須である。しかしそのような計算は非常に計算コストが大きいため、数十億年という長い時間を計算することは非現実的である。したがって、内部溶融はそもそも無視されるか、極めて簡略化されてモデル化されてきた。本研究では、1次元モデルの局所的適用を通して、この課題克服の可能性を探った。まずは第1ステップとして、内部発熱のみの系を考え、3次元計算を再現する1次元計算手法の開発を行った。その際、受入研究者がこれまで発展させてきた混合距離理論モデルを応用した。その結果、対流層の平均温度や最大温度の鉛直分布を1次元計算によって比較的高精度に求めることができ、これらの鉛直分布から溶融量や溶融深さを比較的精度よく求められることができることが分かった。この結果をまとめた論文を執筆した（査読中）。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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