2022 Fiscal Year Final Research Report

Elucidating the history of solar/geomagnetic variations and cosmic ray events through high-resolution multi-archive analyses

Research Project

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Project/Area Number	19H00706
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
Research Institution	Hirosaki University
Principal Investigator	Horiuchi Kazuho 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (00344614)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	三宅芙沙名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (90738569) 宮原ひろ子武蔵野美術大学, 造形学部, 教授 (00532681) 川村賢二国立極地研究所, 先端研究推進系, 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 / アイスコア / 堆積物 / ベリリウム10 / 塩素36 / 炭素14 / 宇宙線 / 太陽活動
Outline of Final Research Achievements	We analyzed cosmogenic nuclides (beryllium-10, carbon-14, and chlorine-36) in ice cores, sediments, and tree rings at high temporal resolution and achieved the following results: 1) We obtained centennial-resolution continuous beryllium-10 data covering 130,000 to 190,000 years ago from the Antarctic Dome Fuji ice cores; 2) We elucidated some of the depositional processes of beryllium-10 in Antarctica; 3) We succeeded in applying a cosmic ray chronostratigraphy to the beryllium isotope records obtained in this study for marine sediments; 4) We obtained annual-resolution records of cosmogenic nuclides for several epochs and elucidated the history of cosmic ray events and solar/geomagnetic variations at these times; and 5) We developed several types of new cosmic ray archives.
Free Research Field	古環境学、宇宙線生成核種、古宇宙線変動、太陽活動、古地磁気学、古気候学、加速器質量分析
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究で新たに得られた宇宙線生成核種記録の多くが、解像度を問わず、世界初の成果であり、過去の宇宙線強度変動や太陽／地磁気変動および宇宙線イベントを研究するための優れた基盤となり得る。こうした記録は同時に、様々な古環境アーカイブを対象とした宇宙線層序編年の標準曲線としても扱うことができる。本研究で開拓された新たな宇宙線アーカイブは、これまで分析が難しかった地域や年代領域でも高時間解像度の宇宙線生成核種分析ができる可能性を拓くものである。過去の宇宙線イベントの発生頻度や性質を明らかにすることは、災害的な宇宙線イベントの将来予測にも貢献できる。