2018 Fiscal Year Annual Research Report
Modeling of water and material circulations in the solar system objects
| Project Area | Aqua planetology |
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| Project/Area Number |
17H06457
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
玄田 英典 東京工業大学, 地球生命研究所, 准教授 (90456260)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉本 圭 北海道大学, 理学研究院, 教授 (50311519)
鎌田 俊一 北海道大学, 創成研究機構, 特任助教 (40723474)
高橋 芳幸 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (00372657)
市川 浩樹 東京工業大学, 地球生命研究所, 研究員 (50570503) [Withdrawn]
黒川 宏之 東京工業大学, 地球生命研究所, 研究員 (80713643)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 惑星起源・進化 / 水循環 / 計算物理 / 固体地球物理学 / 惑星探査 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、太陽系天体における水・物質循環に関する実証可能な物理モデルを構築し、多様な水環境を有する太陽系天体が、いかにして作られたのかを明らかにする。最終的には、実験班により定量化された化学過程を、各天体の物理モデルに組み込み、探査・分析データを実証として、太陽系天体の水・物質循環の歴史を紐解くことを目的とする。
多様な小天体の水・揮発性元素量解明を目的とし、小天体内部の水岩石反応から予想される鉱物組み合わせに対して理論スペクトル計算を行い、近赤外リモセンデータから母天体組成を制約する理論的枠組みを構築した。また、衝突計算を行い、リュウグウを形成した母天体の破壊的な衝突によって一部の含水鉱物が脱水するが、一部は生き残ることを明らかにした。はやぶさ２に続くミッションである火星衛星探査計画も推進している。
氷天体の内部海の維持に関しては、特に冥王星を対象にした研究を進めた。ガスハイドレートの薄い層が内部海の凍結を防ぐことがわかった。同時に、巨大盆地の安定性や、窒素に富む表層などといった冥王星の謎も解明できることを明らかにした。
金星の大気大循環モデル実験および、古火星大気を想定した大気放射モデルの構築を行った。金星大気実験からは、金星探査機あかつきが発見した惑星規模筋状構造の成因を明らかにした。火星に関しては、酸化的大気組成下での太古の流水活動を示す火星探査データを受け、過酸化水素による温暖化機構を提唱した。
地球型惑星の大気と水の起源解明を目的とし、揮発性元素供給・分配・散逸の理論モデル構築を行った。その成果として、原始惑星円盤内のダスト進化・小天体組成に応じた初期惑星の水量・大気組成の予想が可能となった。また、集積期の火星大気形成と進化を、脱ガス成分と原始太陽系星雲ガス成分の成層性を考慮し、含水素大気の長寿命化の可能性を示した。
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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
各天体の物理モデルの構築も順調に進んでおり、すでに実験班の結果を用いた共同研究や、探査班のデータを用いた共同研究なども行われ始めていることから、「おおむね順調に進展している」といえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通りに研究を推進する。
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[Presentation] Martian Moons Exploration: The Importance of Phobos Sample Return for Understanding the Mars-Moon System2019
Author(s)
Usui, T., Fujiya, W., Koike, M., Miura, Y. N., Tachibana, S., Takano, Y., Kato, H., Sawada, H., Sato, Y., Kawakatsu, Y., Kuramoto, K., Otake, H.
Organizer
50th Lunar and Planetary Science Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] A probabilistic approach to deriving Ceres average surface composition from Dawn VIR data2018
Author(s)
黒川 宏之, Ehlmann, B. L., Ammannito, E., De Sanctis, M. C., Lapotre, M., 臼井 寛裕, Stein, N. T., Prettyman, T., Raponi, A., Ciarniello, M.
Organizer
日本地球惑星科学連合 2018年大会
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