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Rheology of non-water ice: Implications for thermal and impact histories of large icy satellites

Research Project

Project/Area Number 25870419
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Solid earth and planetary physics
Petrology/Mineralogy/Economic geology
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

Yasui Minami  神戸大学, 理学研究科, 助教 (30583843)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2014: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords巨大氷衛星 / 熱進化モデル / non-water ice / レオロジー / 周期振動実験 / エネルギー減衰率 / 衝突史 / 衝突破壊強度 / 氷衛星 / 熱進化 / エネルギー減衰率Q値 / 変形試験機 / アクチュエータ / 位相差 / 流動則 / 極低温
Outline of Final Research Achievements

To study the thermal and impact histories of giant icy satellites, a large vacuum chamber combined with a pulse tube refrigerator was developed, and the samples of water ice and ethanol ice were made in this chamber. Before making ice samples, dry nitrogen gas was circulated into the chamber to remove the frost which affects the conditions of sample surface and the degree of vacuum.
Forced oscillation experiments were carried out to study the attenuation Q by using three materials (gum, sponge, and acrylic) simulating ice. The attenuation Q decreased exponentially with the decrease of the frequency.
Finally, multiple impact experiments of water ice target were carried out to determine the impact strength. This parameter is also important to study the impact histories of icy satellites. The impact times were set from 1 to 10 times. As a result, the impact strength could be expressed as the total impact energy given to the same target, irrespective of impact time.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (42 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (32 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (6 results)

  • [Journal Article] Experimental study on impact-induced seismic wave propagation through granular materials2015

    • Author(s)
      Yasui, M., Matsumoto, E., and Arakawa, M.
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 260 Pages: 320-331

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2015.07.032

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    • Author(s)
      Minami Yasui, Ryo Hayama, and Masahiko Arakawa
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 233 Pages: 293-305

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      荒川政彦,保井みなみ,嶌生有理
    • Journal Title

      日本高圧力学会学会誌「高圧力の科学と技術」

      Volume: 24 Pages: 13-20

    • NAID

      130003391930

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      Yasui, M., Yoshida, Y., Matsue, K., Takano, S., Arakawa, M., and Ogawa, K.
    • Organizer
      MISASA VI “Frontiers in Earth and Planetary Materials Research: Origin, Evolution and Dynamics”
    • Place of Presentation
      ブランアート三朝(鳥取県・東伯郡)
    • Year and Date
      2016-03-08
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      高野翔太,荒川政彦,保井みなみ,長谷川直
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      日本惑星科学会2015年度秋季講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都・目黒区)
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      2015-10-14
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    • Organizer
      IAU XXIX General Assembly
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      ハワイ(アメリカ合衆国)
    • Year and Date
      2015-08-03
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      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
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      日本地球惑星科学連合大会2015年大会
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      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
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      2015-05-24
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      宇宙科学研究所、神奈川県相模原市
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      東北大学、宮城県仙台市
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      辻堂さやか,保井みなみ,荒川政彦,松榮一真,高野翔太,長谷川直
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      日本惑星科学会2014年度秋季講演会
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      東北大学、宮城県仙台市
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      Marina Congress Center, Helsinki, Finland
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      日本地球惑星科学連合2014年大会
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      パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
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      日本地球惑星科学連合2014年大会
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      パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
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      保井みなみ,羽山遼,荒川政彦
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      荒川政彦,門野敏彦,辻堂さやか,保井みなみ,長谷川直,白井慶
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      日本惑星科学会2013年度秋季講演会
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    • Author(s)
      保井みなみ(分担執筆)
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      315
    • Publisher
      古今書店
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      http://www.edu.kobe-u.ac.jp/fsci-epsl/

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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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