On the atmospheric chemical processes of Titan revealed by the terahertz spectroscopic big-data produced with ALMA

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K14782
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Iino Takahiro 東京大学, 情報基盤センター, 特任准教授 (40750493)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 電波天文学 / 大気化学 / 大気物理 / リモートセンシング / テラヘルツ / ビッグデータ / 逆問題

Outline of Final Research Achievements

Using the ALMA interferometer, the world's largest terahertz remote sensor, we have developed and verified a technology platform for atmospheric remote sensing comparable to spacecraft, and studied atmospheric chemical processes using this technology. The most important result of this research is the derivation of nitrogen isotopic ratio in the acetonitrile molecule on Saturn's moon Titan. The obtained values are comparable to those of nitrogen molecule, indicating that acetonitrile may be formed directly from nitrogen molecules via galactic cosmic ray induced dissociation.

Free Research Field

惑星大気化学・物理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年，地上大型望遠鏡の技術革新により，太陽系外惑星大気の組成までもが観測的に明らかにされつつある．翻って，太陽系内惑星大気の観測的研究は，ボイジャーやカッシーニといった探査機によりブレイクスルーがもたらされてきたが，探査機の利活用の機会は極端に限定されている．本研究では，特に太陽系外天体の観測において用いられてきた地上大型電波望遠鏡を太陽系内惑星大気の観測においても利活用することで，探査機に比肩する大気化学・大気物理観測の基盤技術開発と，これを用いた惑星大気環境の解明という成果を上げてきた．今後は本研究を基盤として，タイタン・海王星の大気環境をさらに詳らかにしていく．