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2020 Fiscal Year Annual Research Report

高解像度マルチアーカイブ分析による太陽地磁気変動史と宇宙線イベントの解明

Research Project

Project/Area Number 19H00706
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

堀内 一穂  弘前大学, 理工学研究科, 助教 (00344614)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮原 ひろ子  武蔵野美術大学, 造形学部, 准教授 (00532681)
三宅 芙沙  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (90738569)
川村 賢二  国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (90431478)
山崎 俊嗣  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (80344125)
小田 啓邦  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 上級主任研究員 (90356725)
笹 公和  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (20312796)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords宇宙線生成核種 / 太陽活動 / 地磁気変動 / 宇宙線イベント / 古環境アーカイブ / アイスコア / 堆積物 / 年代決定
Outline of Annual Research Achievements

南極ドームふじアイスコアを利用して、酸素同位体ステージ6の百年解像度ベリリウム10分析を行った。また、同コアのガス分析融解水を用いた分析を行うことで、35万から50万年前にて地磁気極小期に関わるベリリウム10増加イベントを複数検出した。さらに、同コアの数値年代を主にガス分析に基づいて向上させた。これらに加えて、西太平洋赤道域の海底堆積物(WCBコア)を主な対象にした地磁気極小期の高時間解像度ベリリウム同位体分析を行った。堆積物から得られたデータは、古地磁気強度変動記録やドームふじアイスコアのベリリウム10記録と、逐次比較された。
単年解像度での分析が必要な完新世の宇宙線イベントに関して、17世紀前半の特異な太陽活動周期を詳細に解明し、論文として公表した。また、完新世の複数のイベントを対象にして、ドームふじアイスコアにて単年解像度でのベリリリウム10分析や数年解像度での塩素36分析を行った。さらに、中国雲南省の陸域炭酸塩堆積物(トラバーチン)を対象に、単年解像度のベリリウム10分析を本格的に開始した。これについては、本年度は特に、歴史時代の太陽極小期に焦点を当てた分析を行った。
東太平洋赤道域深海底堆積物(U1335コア)のベリリウム同位体比を過去数十万年間連続的に分析し、これを堆積物から得られた古地磁気強度変動記録と比較することで、双方に刻まれた変動の確かな類似性を見出した。以上の結果を得るための基礎的な研究の成果を公表するとともに、研究をまとめるために個別の打ち合わせを行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本事業は大きく分けて、(1)過去50万年間の高解像度宇宙線生成核種記録の獲得と宇宙線層序による海陸の詳細対比、(2)宇宙線層序に挿入する数値年代の向上、(3)太陽活動・地磁気変動史の詳細解明、(4)未知宇宙線イベントの探索と発見、(5)宇宙線層序編年の高度化と拡張を目標としている。本年度は、新型コロナウイルスの影響で、アイスコア試料の分取や研究成果の公表に停滞を余儀なくされたが、他の事項は順調に進行した。

Strategy for Future Research Activity

計画の遂行に大きな問題は生じていないことから、当初の計画通り課題を推進する予定である。

  • Research Products

    (22 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] 華東師範大学/中国科学院地球化学研究所(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      華東師範大学/中国科学院地球化学研究所
  • [Int'l Joint Research] アラスカ大学フェアバンクス校(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      アラスカ大学フェアバンクス校
  • [Journal Article] Gradual onset of the Maunder Minimum revealed by high-precision carbon-14 analyses2021

    • Author(s)
      Miyahara Hiroko、Tokanai Fuyuki、Moriya Toru、Takeyama Mirei、Sakurai Hirohisa、Horiuchi Kazuho、Hotta Hideyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 5482

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84830-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High spatial resolution magnetic mapping using ultra-high sensitivity scanning SQUID microscopy on a speleothem from the Kingdom of Tonga, southern Pacific2021

    • Author(s)
      Fukuyo Naoto、Oda Hirokuni、Yokoyama Yusuke、Clark Geoffrey、Yamamoto Yuhji
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 73 Pages: 77

    • DOI

      10.1186/s40623-021-01401-8

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] New technique for high-precision, simultaneous measurements of CH4, N2O and CO2 concentrations; isotopic and elemental ratios of N2, O2 and Ar; and total air content in ice cores by wet extraction2020

    • Author(s)
      Oyabu Ikumi、Kawamura Kenji、Kitamura Kyotaro、Dallmayr Remi、Kitamura Akihiro、Sawada Chikako、Severinghaus Jeffrey P.、Beaudette Ross、Orsi Anais、Sugawara Satoshi、Ishidoya Shigeyuki、Dahl-Jensen Dorthe、Goto-Azuma Kumiko、Aoki Shuji、Nakazawa Takakiyo
    • Journal Title

      Atmospheric Measurement Techniques

      Volume: 13 Pages: 6703~6731

    • DOI

      10.5194/amt-13-6703-2020

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 難測定核種の加速器質量分析による高感度検出手法の開発2020

    • Author(s)
      笹 公和
    • Journal Title

      応用物理学会放射線分科会会誌「放射線」

      Volume: 45 Pages: 128~133

  • [Presentation] 宇宙線生成核種を用いた紀元前660 年頃の宇宙線イベントの調査2021

    • Author(s)
      Fusa Miyake, Kazuho Horiuchi, Hirohisa Sakurai, Yuko Motizuki, Yoichi Nakai, Kazuya Takahashi, Hideaki Motoyama, and Hiroyuki Matsuzaki
    • Organizer
      第68回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] グリーンランドSEドームアイスコア中の塩素36の分析2021

    • Author(s)
      松崎 浩之・戸谷 美和子・堀内 一穂・飯塚 芳徳
    • Organizer
      第68回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] 太陽活動極小期における宇宙線強度変動の研究および過去の宇宙線変動復元のための新手法開拓2021

    • Author(s)
      宮原ひろ子
    • Organizer
      物理学会
  • [Presentation] 10Be record in travertine sediment: a potential proxy for reconstructing high-resolution solar activity2020

    • Author(s)
      Hongyang Xu, Hiroko Miyahara, Limin Zhou, Kazuho Horiuchi, Hiroyuki Matsuzaki, Hailong Sun, Weijun Luo, Xiangmin Zheng, Yusuke Suganuma, Shijie Wang
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 約100年分のドームふじアイスコア中10Beと36Clの高分解能測定によるBC5480年宇宙線イベントの調査2020

    • Author(s)
      菅澤佳世・三宅芙沙・多田悠馬・堀内一穂・大谷昴・笹公和・高橋努・松村万寿美・落合悠太・高野健太・望月優子・高橋和也・中井陽一・本山秀明・松崎浩之
    • Organizer
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] 宇宙線変動に基づくスーパー間氷期古気候記録の陸海同期2020

    • Author(s)
      堀内一穂
    • Organizer
      新学術領域研究 『熱ー水ー物質の巨大リザーバ 全球環境変動を駆動する南大洋・南極氷床』 2020年度全体会議
  • [Presentation] 14C during the ~660 BCE solar proton event from Japanese tree rings.2020

    • Author(s)
      Hirohisa Sakurai, Fuyuki Tokanai, Fusa Miyake, Kazuho Horiuchi, Kimiaki Masuda, Hiroko Miyahara, Motonari Ohyama, Minoru Sakamoto, Takumi Mitsutani, and Toru Moriya
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Collaborative studies for locating the oldest ice near Dome Fuji, Antarctica2020

    • Author(s)
      Kenji Kawamura, Ayako Abe-Ouchi, Shuji Fujita, Prasad Gogineni, David Braaten, Jean-Charle Gallet, Kumiko Goto-Azuma, Ralf Greve, Elisabeth Isaksson, Brice van Liefferinge, Kenichi Matsuoka, Hideaki Motoyama, Fumio Nakazawa, Takashi Obase, Hiroshi Ohno, Ikumi Oyabu, John Paden, Fernando Rodriguez-Morales, et al.
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 太陽活動極小期の発生プロセスの詳細解析に向けて2020

    • Author(s)
      宮原ひろ子, 門叶冬樹, 森谷透, 堀内一穂
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会
  • [Presentation] Solar cycle around the onset of the Spoerer Minimum2020

    • Author(s)
      H. Miyahara, T. Moriya, F. Tokanai, M. Takeyama, H. Sakurai, M. Ohyama, M. Hakozaki,
    • Organizer
      AGU fall meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High resolution paleomagnetic secular variation records from Lake Biwa and its implications on core dynamics2020

    • Author(s)
      Oda, H., Y. Yamamoto and Y. Inouchi
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint-Meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 36Clの加速器質量分析における妨害同重体36Sの除去方法の検討2020

    • Author(s)
      笹 公和,高橋 努,松村 万寿美
    • Organizer
      第81回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] Accurate chronology and climatic reconstruction around MIS 11 from the Dome Fuji ice core2020

    • Author(s)
      Kenji Kawamura, Ikumi Oyabu, Shuji Aoki, Takakiyo Nakazawa, Ayako Abe-Ouchi, Fuyuki SAITO
    • Organizer
      JpGU2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Compositions of dust and sea salts in the Dome C and Dome Fuji ice cores from Last Glacial Maximum to early Holocene based on ice-sublimation and single-particle measurements2020

    • Author(s)
      Ikumi Oyabu, Yoshinori Iizuka, Kenji Kawamura, Eric Wolff, Mirko Severi, Rumi Ohgaito, Ayako Abe-Ouchi, Margareta Hansson
    • Organizer
      JpGU2020
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 堀内研のWeb Page

    • URL

      http://www.st.hirosaki-u.ac.jp/~kh/

  • [Remarks] 宮原ひろ子准教授の研究グループが17世紀のマウンダー極小期直前の太陽周期の変遷を解明

    • URL

      https://www.musabi.ac.jp/news/20210310_03_01/

URL: 

Published: 2021-12-27  

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