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Solar System Archeology: Exploring the Solar System History by Investigating Ice Objects

Publicly Offered Research

Project AreaAqua planetology
Project/Area Number 20H04617
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionUniversity of Occupational and Environmental Health, Japan

Principal Investigator

吉田 二美  産業医科大学, 医学部, 特任助教 (20399306)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords太陽形小天体 / サーベイ観測 / 掩蔽観測 / 太陽系小天体 / カラー / 掩蔽 / 小惑星 / 太陽系 / 惑星形成
Outline of Research at the Start

すばる望遠鏡 + Hyper Suprime-Cam (HSC) による太陽系の氷小天体のサーベイ観測(Formation of the Outer Solar System - an Icy Legacy(FOSSIL))を実施し、惑星形成/進化モデル構築のための基礎情報収集を行う。サーベイ観測を通じて各天体の形成場所の指標となる氷天体の分光型分布や、小天体グループ間の関連性の指標となるサイズ頻度分布を調べ、氷微惑星の初期サイズや惑星移動による大規模な太陽系小天体のかき混ぜがもたらした影響を推定する。このような調査は太陽系内の水氷の移動・供給の履歴についても知見をもたらすはずである。

Outline of Annual Research Achievements

<太陽系氷小天体サーベイ> すばる望遠鏡で取得した太陽系氷小天体サーベイの画像をJAXAが開発した移動天体検出システムに適用し、多数の太陽系氷小天体候補を検出できた。この検出システムはFPGAを使うことで計算時間を20倍短縮できるため、すばる望遠鏡で取得したような大規模なデータの解析に非常に有用であることがわかった。
また、これまでの実績をもとに2023年から新たな太陽系氷小天体サーベイプログラム(FOSSIL II)を開始できることになった。この観測により、さらに多くの太陽系氷小天体が発見し、それらの軌道を決定できる見込みがたち、今後太陽系氷小天体の軌道分布がより明確になると期待される。
<太陽系小天体の掩蔽観測> 太陽系小天体が恒星を隠す恒星食を高時間分解能で観測すると、小天体が恒星を隠す瞬間に恒星が減光するのが観測される。この観測を多地点で行えば、減光時間の長さから小天体の大きさや形状を推定するが可能になる。また、小天体のリングや衛星の発見も可能である。いくつかの太陽系氷小天体はリングや衛星を持ち、カイパーベルトでは2つの小天体がくっついたような形のコンタクトバイナリーの存在確率が他のグループより高いらしい。氷小天体の形状はその天体の集積過程を色濃く反映するので、地上から遠くの太陽系氷小天体の形状を推定できる掩蔽観測は太陽系氷小天体のサーベイとは別の観点から、太陽系の氷小天体の世界を探る重要な観測方法である。本研究費では掩蔽観測を行うための機材を揃え、観測部隊養成に努めた。掩蔽観測の結果の一つは論文にまとめた(Yoshida et al., Publ. Astron. Soc. Japan (2023) 75 (1), 153-168)。
また、カイパーベルト天体の一つであるQuaoarの掩蔽観測では第2のリングの発見に寄与し、現在投稿中の論文に共著者として加わった。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (31 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] ASIAA/National Central University(その他の国・地域)

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  • [Journal Article] Multi-chord observation of stellar occultation by the near-Earth asteroid (3200) Phaethon on 2021 October 3 (UTC) with very high accuracy2022

    • Author(s)
      Yoshida Fumi、Hayamizu Tsutomu、Miyashita Kazuhisa、Watanabe Hiroyuki et al.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 75 Issue: 1 Pages: 153-168

    • DOI

      10.1093/pasj/psac096

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  • [Journal Article] FOSSIL. II. The Rotation Periods of Small-sized Hilda Asteroids2022

    • Author(s)
      Chang Chan-Kao、Chen Ying-Tung、Fraser Wesley C.、Lehner Matthew J.、Wang Shiang-Yu、Alexandersen Mike、Choi Young-Jun、Granados Contreras A. Paula、Ito Takashi、(この間に16名)、Yoshida Fumi、他2名
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Supplement Series

      Volume: 259 Issue: 1 Pages: 7-7

    • DOI

      10.3847/1538-4365/ac50ac

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  • [Journal Article] Size Distributions of Bluish and Reddish Small Main-belt Asteroids Obtained by Subaru/Hyper Suprime-Cam*2021

    • Author(s)
      Maeda Natsuho、Terai Tsuyoshi、Ohtsuki Keiji、Yoshida Fumi、Ishihara Kosuke、Deyama Takuto
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 162 Issue: 6 Pages: 280-280

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ac2c6e

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] FOSSIL. I. The Spin Rate Limit of Jupiter Trojans2021

    • Author(s)
      Chang Chan-Kao、Chen Ying-Tung、Fraser Wesley C.、Yoshida Fumi、Lehner Matthew J.、Wang Shiang-Yu、Kavelaars JJ、Pike Rosemary E.、Alexandersen Mike、Ito Takashi、他18名
    • Journal Title

      The Planetary Science Journal

      Volume: 2 Issue: 5 Pages: 191-191

    • DOI

      10.3847/psj/ac13a4

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Photometric observations of the potentially hazardous asteroid (99942) Apophis from Kawabe Cosmic Park2021

    • Author(s)
      Yoshida Fumi、Ishimaru Ryo、Okudaira Osamu、Ishibashi Ko、Hong Peng K、Matsui Takafumi、Kim Myung-Jin
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 73 Issue: 4 Pages: L13-L17

    • DOI

      10.1093/pasj/psab072

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  • [Presentation] Astronomical Exploration of the Outer Solar System.2022

    • Author(s)
      Fumi Yoshida
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      TSU-Mini-Moon Seminar Series No. 28
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  • [Presentation] Solar system science from FOSSIL I.2022

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      Fumi Yoshida
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      Subaru Users Meeting FY2021
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  • [Presentation] 3200)Phaethon の偏光・測光・掩蔽観測2022

    • Author(s)
      吉田二美, 荒井朋子, 石黒正晃, 関口朋彦, et al.
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      日本惑星科学会
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  • [Presentation] 深広視野サーベイの画像解析を通じて探る太陽系氷天体の軌道分布2022

    • Author(s)
      吉田二美, 柳沢俊史, 伊藤孝士, 黒崎裕久, 吉川真
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      日本惑星科学会
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  • [Presentation] Multicolor Simultaneous Photometry of (3200) Phaethon with Seimei/TriCCS2022

    • Author(s)
      Jin Beniyama, Tomohiko Sekiguchi, Daisuke Kuroda, Tomoko Arai, Ko Ishibashi, Masateru Ishiguro, Ryou Ohsawa, Takafumi Ootsubo, Shigeyuki Sako, Hiroki Senshu, Satoshi Takita, Fumi Yoshida, and DESTINY+ collaboration
    • Organizer
      PERC Int'l Symposium on Dust & Parent Bodies 2022 (IDP2022)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 太陽系考古学:氷天体のサーベイ観測から太陽系の歴史を探る2022

    • Author(s)
      吉田ニ美
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      第5回 新学術領域研究「水惑星学」全体会議
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  • [Presentation] ふたご座流星群の母天体に行こう!ーDESTINY+計画とPhaethonの正体2022

    • Author(s)
      吉田ニ美
    • Organizer
      宇宙の日記念絵画コンテスト・記念講演会
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  • [Presentation] Size frequency stats in planetesimal populations.2021

    • Author(s)
      Fumi Yoshida
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      New Horizons workshop
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A comparative study of size frequency distributions of Jupiter Trojans, Hildas and main belt asteroids: A clue to planet migration history2021

    • Author(s)
      Fumi Yoshida, Tsuyoshi Terai, Takashi Ito, Keiji Ohtsuki, Patryk Sofia Lykawka, Takahiro Hiroi, Naruhisa Takato
    • Organizer
      CASR-2021
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Bluish and Reddish Small Main Belt Asteroids.2021

    • Author(s)
      Maeda, N.; Terai, T.; Ohtsuki, K.; Yoshida, F.; Ishihara, K.; Deyama, T.
    • Organizer
      52nd Lunar and Planetary Science Conference
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Current Status of DESTINY+ and Updated Understanding of Its Target Asteroid (3200) Phaethon2021

    • Author(s)
      Arai, T.; Yoshida, F.; Kobayashi, M.; Ishibashi, K.; Kimura, H.; Hirai, T.; Hong, P.; et al.
    • Organizer
      52nd Lunar and Planetary Science Conference
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] TMT を使った新時代の太陽系研究2021

    • Author(s)
      吉田二美, et al.
    • Organizer
      日本惑星科学会秋季講演会
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  • [Presentation] 木曽 105 cm シュミット望遠鏡 Tomo-e Gozen を用いた 微小地球接近小惑星の高時間分解撮像観測2021

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      紅山仁, 酒向重行, 大澤亮, 瀧田怜, 小林尚人, 奥村真一郎, 浦川聖太郎, 吉川真, 臼井文彦, 吉田二美
    • Organizer
      日本惑星科学会秋季講演会
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  • [Presentation] 30m 光学赤外線望遠鏡計画 TMT2021

    • Author(s)
      臼田知史, 岩田生, 青木和光, 齋藤正雄, 山下卓也, 早野裕, 藤縄俊之, 能丸淳一, 安 井千香子, 関口和寛, 井口聖, 常田佐久,吉田二美
    • Organizer
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  • [Presentation] DESTINY+プロジェクトの進捗とサイエンス2021

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      荒井 朋子,小林 正規,石橋 高,吉田 二美,et al.
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  • [Presentation] DESTINY+の理学ミッションとサイエンス2021

    • Author(s)
      荒井 朋子, 小林 正規, 石橋 高, 吉田 二美, et al.
    • Organizer
      第65回宇宙科学技術連合講演会
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  • [Presentation] Phaethonの地上観測の成果2021

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      吉田ニ美
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      JAPOSオンライン研修会
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  • [Presentation] すばる望遠鏡 Hyper Suprime-Camで得たC型/S型 like 小惑星のサイズ分布の比較2021

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      前田夏穂、寺居剛、大槻圭史、吉田二美、石原昂将、出山拓斗
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      衝突研究会
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  • [Remarks] 掩蔽観測ワークショップ

    • URL

      https://fumi-yoshida.wixsite.com/occultation-ws

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  • [Remarks] FOSSIL

    • URL

      https://fossil-survey.org

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Published: 2020-04-28   Modified: 2023-12-25  

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