2023 Fiscal Year Research-status Report
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18K13603
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
濱野 景子 (飯塚景子) 東京工業大学, 地球生命研究所, 研究員 (40646171)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 地球型惑星 / 酸化還元状態 / 惑星大気 / マグマオーシャン / 惑星形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
円盤ガス中では惑星サイズ(>~1,000 km)の天体（原始惑星）が形成すると，周囲に存在する水素に富む円盤ガスを重力的に捕獲し，大気を形成する．一方で，集積する材料物質に含水鉱物や有機物が含まれ ていた場合には，水素以外の気体種（二酸化炭素や水蒸気など）も脱ガスした混合大気が形成することが示唆されている．原始惑星が獲得した揮発性元素はその後の巨大衝突段階を経ても全ては失われずに残るため，原始惑星の揮発性元素獲得は，最終的に形成する地球型惑星の揮発性元素量や大気の多様性の起源を論じる上で理解すべき過程である.
原始惑星に供給された揮発性元素は地表あるいは大気中に供給される.一方で，もし地表が集積熱によって溶融する場合には，マグマへの溶解やマグマとの化学反応により，大気中の組成と量は変質しうる.前年度までに，大気の保温効果を評価するため，化学平衡組成計算や円盤ガスの主成分である水素と強い吸収係数をもつ水蒸気からなる大気の非灰色放射フラックスを算出するモジュールを開発し，大気構造計算モデルの構築を行った.また，大気とマグマ オーシャン間での酸素交換もモデルに取り込んだ．開発した水素ー水蒸気大気とマグマオーシャンのモデルを用いて進化計算を行い，総H量が数倍海洋質量相当以下では，惑星の固化時間はマグマオーシャンの初期酸化還元状態よらず同程度であることを示した．一方それ以上では，還元的な大気（水素大気）ほど固化時間が長くなり，円盤ガスと同程度の酸化還元条件では一億年を超えることを示した．円盤ガス中とその後の巨大衝突による惑星の形成の仕方によって，惑星の溶融時間は数桁異なりうる．結果を学会で発表し，国際学術誌へ論文を投稿，現在査読中である.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前年度までに複雑な大気構造が形成することによって生じた大気モデル開発の遅れ，及び産前産後休暇、育児休業の取得に伴う研究中断のため，全体的に遅れが生じている.
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| Strategy for Future Research Activity |
遅れた分予定を次年度へ繰り下げ，大気下端でマグマオーシャンと，上端で円盤ガスと接続する大気構造の推定を継続する.
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| Causes of Carryover |
研究中断に伴い全体的に研究に遅延が発生し，成果発表に遅れが生じた（現在論文が査読中）.予算を一部次年度に繰越し，査読中の論文投稿料，学会参加への旅費，次の論文の英文校正料等に当てる．
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