2022 Fiscal Year Annual Research Report
Theoretical and Observational Studies of the Formation and Evolution of Diverse Planetary Atmospheres
| Project Area | A Paradigm Shift by a New Integrated Theory of Star Formation: Exploring the Expanding Frontier of Habitable Planetary Systems in Our Galaxy |
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| Project/Area Number |
18H05439
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
生駒 大洋 国立天文台, 科学研究部, 教授 (80397025)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺田 直樹 東北大学, 理学研究科, 教授 (70470060)
成田 憲保 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (60610532)
堀 安範 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, アストロバイオロジーセンター, 特任助教 (40724084)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 惑星大気 / 系外惑星 / 惑星形成・進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ハビタブル惑星にとって必要な海水は大気の形成過程の結果としてもたらされる。近年、系外惑星の発見とそれに伴う惑星形成理論の大修正によって、惑星大気の多様さと惑星形成の複雑さが明らかになってきた。しかし、地球型惑星の大気や海の獲得に関する理解は未だ古典論に基づいており、大幅な修正が必要である。一方、観測事実との比較によって理論を検証する必要があるが、それを可能にする観測データが圧倒的に不足している。
こうした状況を打破するため、本予算でハワイ州マウイ島ハレアカラ観測所に設置・運用している多色同時撮像カメラ MuSCAT3とスペイン領テネリフェ島テイデ観測所MuSCAT2を合わせて用いることで、トランジット系外惑星探索衛星 TESS が発見した惑星候補天体を集中的に追観測し、真の系外惑星を多数発見できた。また、すばる望遠鏡 IRD を用いた質量の決定や IRD と MuSCAT2/3 を用いた多波長観測による大気観測から、発見した惑星をさらに特徴づけ、惑星形成進化過程に対する制約をl得ることができた。
一方、理論面では、他の研究計画で明らかになった原始惑星系円盤の構造および進化、材料物質となる微惑星の挙動や分布 、原始惑星の成長、少数多体系の力学過程等に関する新たな知見を、開発を続けてきた惑星種族合成モデルに組み込み、その影響を定量評価するとともに、KeplerやTESSが発見した多数の系外惑星と比較することで、モデルの妥当性を検証した。そこから、ハビタブル惑星にとって必要な適度な海水量を持つ惑星の頻度を予測することができた。さらに、放射冷却過程を詳細に考慮した高層大気構造および大気散逸過程の理論計算によって、赤色矮星のハビタブルゾーンのような強紫外線環境でも、大気や海を保持しうることを示すことができた。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] An M dwarf accompanied by a close-in giant orbiter with SPECULOOS2023
Author(s)
Triaud Amaury H M J、Dransfield Georgina、Kagetani Taiki、Timmermans Mathilde、Narita Norio、Barkaoui Khalid、Hirano Teruyuki、Rackham Benjamin V、Mori Mayuko、・・・、Fukui Akihiko、・・・、Ikoma Masahiro et al.
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Journal Title
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters
Volume: 525
Pages: L98～L104
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Two sub-Neptunes around the M dwarf TOI-14702023
Author(s)
Gonzalez-Alvarez E.、Zapatero Osorio M. R.、Caballero J. A.、Bejar V. J. S.、Cifuentes C.、Fukui A.、Herrero E.、Kawauchi K.、Livingston J. H.、Lopez-Gonzalez M. J.、Morello G.、Murgas F.、Narita, N.、・・・、Ikoma M. et al.
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Journal Title
Astronomy & Astrophysics
Volume: 675
Pages: A177～A177
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] An Earth-sized Planet around an M5 Dwarf Star at 22 pc2023
Author(s)
Hirano Teruyuki、Dai Fei、Livingston John H.、Grziwa Sascha、Lam Kristine W. F.、Kasagi Yui、Narita Norio、Ishikawa Hiroyuki Tako、Miyakawa Kohei、Serrano Luisa M.、Matsumoto Yuji、Kokubo Eiichiro、Kimura Tadahiro、Ikoma Masahiro、・・・、Fukui Akihiko、・・・、Hori Yasunori et al.
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Journal Title
The Astronomical Journal
Volume: 165
Pages: 131～131
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Two temperate super-Earths transiting a nearby late-type M dwarf2022
Author(s)
Delrez L.、Murray C. A.、Pozuelos F. J.、Narita N.、Ducrot E.、Timmermans M.、Watanabe N.、Burgasser A. J.、Hirano T.、Rackham B. V.、Stassun K. G.、Van Grootel V.、Aganze C.、Cointepas M.、Howell S.、Kaltenegger L.、Niraula P.、Sebastian D.、・・・、Fukui A.、・・・、Hori Y.、Ikoma M. et al.
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Journal Title
Astronomy & Astrophysics
Volume: 667
Pages: A59～A59
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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