| Project/Area Number |
20H05643
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Broad Section B
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
三宅 芙沙 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (90738569)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀内 一穂 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (00344614)
宮原 ひろ子 武蔵野美術大学, 造形学部, 教授 (00532681)
早川 尚志 名古屋大学, 高等研究院(宇宙), 特任助教 (10879787)
笹 公和 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (20312796)
箱崎 真隆 国立歴史民俗博物館, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (30634414)
前原 裕之 国立天文台, ハワイ観測所, 助教 (40456851)
栗田 直幸 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (60371738)
木村 勝彦 福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (70292448)
門叶 冬樹 山形大学, 理学部, 教授 (80323161)
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| Project Period (FY) |
2020-08-31 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥198,120,000 (Direct Cost: ¥152,400,000、Indirect Cost: ¥45,720,000)
Fiscal Year 2024: ¥25,480,000 (Direct Cost: ¥19,600,000、Indirect Cost: ¥5,880,000)
Fiscal Year 2023: ¥34,970,000 (Direct Cost: ¥26,900,000、Indirect Cost: ¥8,070,000)
Fiscal Year 2022: ¥37,440,000 (Direct Cost: ¥28,800,000、Indirect Cost: ¥8,640,000)
Fiscal Year 2021: ¥42,510,000 (Direct Cost: ¥32,700,000、Indirect Cost: ¥9,810,000)
Fiscal Year 2020: ¥57,720,000 (Direct Cost: ¥44,400,000、Indirect Cost: ¥13,320,000)
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| Keywords | 極端太陽イベント / 宇宙線生成核種 / 年輪 / 氷床コア / 放射性炭素 / 太陽活動 / 太陽高エネルギー粒子 / 太陽面爆発 / 樹木年輪 / solar energetic particle / 太陽 / 宇宙線 / 加速器質量分析 / Solar Energetic Particle |
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| Outline of Research at the Start |
樹木年輪の14Cや氷床コアの10Be、36Clといった宇宙線生成核種は、観測史上最大とされる1956年のSEP（Solar Energetic Particle）イベントの数十倍という過去の超巨大SEPイベントの優れた代替データである。本研究は、年輪の14Cと氷床コアの10Be、36Cl分析から、完新世（過去1万2千年間）における最大のSEPイベントの同定と、超巨大SEPイベントの発生頻度及びその発生特性の解明を目的とする。我々の太陽における発生特性を、太陽型恒星の恒星フレアと比較することで、太陽型恒星における太陽の普遍性と特殊性を評価する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
極端な太陽面爆発に伴い、現代社会に対して様々な影響（宇宙空間や航空機高度での被ばく、人工衛星の故障、地上の停電など）が懸念されている。年輪の14Cや氷床コアの10Be、36Clといった宇宙線生成核種は地球への高エネルギー粒子流入の履歴を記録しており、これらの核種の分析から、極端な太陽面爆発が過去繰り返し発生していた可能性が示されている。本研究では、宇宙線生成核種や歴史文献を用いて、過去1万年間の極端な太陽面爆発の発生頻度を明らかにすることを目的としている。
当該年度の研究実績として、（1）BC4,000～BC3,000年代の連続14Cデータ取得、（2）主にBC4000年代に確認された複数の極端太陽面爆発の候補に対する複数樹木サンプルを用いたイベント検証（3）現代観測で知られる太陽面爆発と極端現象との間の規模のイベント（微小な14C増加）の検出に向けた年層内14C変動や14C濃度の地域差、さらに氷床に10Beが取り込まれるまでの過程の理解（4）歴史文献に基づく磁気嵐現象の理解 が挙げられる。
（1）に関して、新しい探索年代において、いくつかの極端太陽面爆発の候補がみられたため、今後複数核種を用いたさらなる検証が重要となる。また、得られた単年14Cデータは高精度な年代測定等への応用を可能とするため重要である。また、（3）について、高緯度樹木と低緯度樹木に14C増加の明瞭な違いが確認されたため、今後宇宙線生成核種の3次元輸送や年輪への炭素固定時期の調査が重要となる。また、14C増加イベントに対して、異なる樹木を用いた検証が重要であることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定された年代の樹木年輪14C分析を進めており、複数の14C濃度の急激な増加を検出した。得られた結果について、14C増加の再現性や特性の検証のため、異なる樹木試料の14Cや氷床試料の10Be,36Clを用いた追加測定を進めている。試料の準備に時間がかかっている点と、検証のための測定数が多いことから、過去1万年間を対象とした分析スケジュールに対して若干の遅れは生じているが、イベントの再現性の確認と特性を正しく理解することが重要であり追加測定は必須といえる。また、宇宙線生成核種の微小変動検出に向けて、年輪と氷床双方に対してバックグラウンド変動の調査を進めており、天然アーカイブに記録された宇宙線生成核種の地域差や高時間分解能の理解が進んでおり、順調に進展しているといえる。また、文献記録に基づく極端太陽イベントの調査が大幅に進んでおり、宇宙線生成核種の情報と相補的に議論が進められることから、より詳細な太陽活動の理解につながると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、以下の項目を実施予定である。
（１）未測定期間（紀元前3000年代～紀元前1500年、紀元前5000年代以前）に対して、年輪14Cを用いて極端SEPイベントを連続探索する。
（2）検出されたイベントの再現性の確認（異なる樹木を用いた14C分析）とドームふじ氷床コア（10Be,36Cl）を用いたイベントの特性を評価する。
（3）小型イベント検出に向けて、複数の年輪試料を用いて、14Cの地域・樹種差、年層内変動を調査する（19－20世紀対象）。南極氷床への宇宙線生成核種の堆積過程を理解するため、過去100年間を対象に高時間分解能測定を実施する。
（4）文献記録に基づく中間規模SEPイベントの調査を実施する。
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| Assessment Rating |
Interim Assessment Comments (Rating)
A: In light of the aim of introducing the research area into the research categories, the expected progress has been made in research.
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