| Project/Area Number |
21H01140
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐藤 雅彦 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (50723277)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長谷川 直 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 主任研究開発員 (10399553)
高橋 太 九州大学, 理学研究院, 准教授 (20467012)
黒澤 耕介 千葉工業大学, 惑星探査研究センター, 上席研究員 (80616433)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥13,130,000 (Direct Cost: ¥10,100,000、Indirect Cost: ¥3,030,000)
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| Keywords | 衝突残留磁化 / 惑星磁場 / 磁気測定 / 衝突実験 / 惑星探査 |
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| Outline of Research at the Start |
惑星磁場は惑星中心の液体金属核が対流する事により生成・維持されており，また，表層環境・生命居住環境は惑星磁場の強度変化に伴って劇的に変化する．従って，惑星磁場強度進化の解明は，惑星・生命進化研究において必要不可欠である．本研究では，衝突残留磁化を用いた新手法により，地球型惑星の形成初期における磁場強度の変遷を明らかにする．そのために，衝突現象に伴う岩石の磁場記録獲得モデルを実験に基づいて構築し，そのモデルを使って，人工衛星によって地球型惑星の衝突盆地上空で観測された衝突残留磁化の記録を読み解く事で，地球型惑星の磁場強度進化を明らかにし，惑星・生命進化に関する議論を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、実験により衝突残留磁化強度分布モデルを構築し、そのモデルを使って、地球型惑星の衝突盆地上空で人工衛星により観測された惑星磁場強度記録を読み解き、地球型惑星の磁場強度進化を復元する。そのために研究期間内に、(1)衝突残留磁化着磁実験、(2)衝突実験試料の残留磁化分布測定、(3) 衝突磁化強度分布モデルの作成、(4)衝突盆地上空での人工衛星による磁場観測データ取得・解析、そして項目3と4の成果を合わせて、(5)衝突イベント時の古惑星磁場強度を復元する、という研究計画である。2023年度の研究において、以下の研究成果が得られた。
前年度までに実施した、細粒なチタン磁鉄鉱を含む玄武岩試料をターゲットとして、磁場および弾丸条件を系統的に変化させた衝突磁化着磁実験および磁化測定実験の結果について、解析・考察を進めた。残留磁化測定および衝突計算を実施する事で、衝突磁化強度を衝撃波伝搬時の温度変化・圧力変化と外部磁場強度の関数として表現する事に成功した。得られた衝突磁化強度の経験式を用いる事で、惑星地殻への衝突イベント時の地殻残留磁化分布およびその上空における磁気異常分布を計算するコードの開発した。開発した計算コードを使って衝突クレーター上空における磁気異常分布の計算を行い、（A）温度変化の影響が卓越するクレーター近傍領域、および、（B）温度変化が小さく衝突残留時化の影響が卓越するクレーター遠方領域、について磁気異常に対する貢献を評価し、適当な条件においては衝突残留磁化が磁気異常に大きな貢献をする事を明らかにした。この研究成果について、国際学術誌で研究成果について発表した(Sato et al., 2024, JGR Planets)。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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