Evolution of carbon and nitrogen and generation of prebiotic molecules in the Martian atmosphere

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22H00164
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 寺田 直樹 東北大学, 理学研究科, 教授 (70470060)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古川 善博 東北大学, 理学研究科, 准教授 (00544107) ; 黒田 剛史 東北大学, 理学研究科, 助教 (40613394) ; 三宅 洋平 神戸大学, 計算科学教育センター, 准教授 (50547396) ; 関 華奈子 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (20345854) ; 青木 翔平 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 講師 (60773629) ; 横田 勝一郎 大阪大学, 大学院理学研究科, 准教授 (40435798) ; 倉本 圭 北海道大学, 理学研究院, 教授 (50311519)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2027-03-31
• Keywords: 大気流出 / 大気進化 / 生命関連分子 / 火星

Outline of Annual Research Achievements

「火星は生命の発生に適した大気環境を有したか」という問いに答えるべく、課題AではCとNを含む火星大気の流出率と生命構成分子の前駆物質（H2CO等）の生成率の長期変遷を、課題Bでは初期火星における前駆物質の降下量とリボース等の生命構成分子の生成量を調査した。
課題Aでは、汎惑星大気光化学モデルを開発し[Nakamura+2023a]、同モデルにSEP降込みモジュールを組み込むことで、現在の火星大気条件下におけるHOx, NOx, H2CO等の組成変化を定量評価した[Nakamura+2023b]。さらに同モデルを拡張してCO同位体比の高度変化を評価し[Yoshida+2023]、火星探査機TGOによって火星大気中で観測された13Cに枯渇するCO同位体比[Aoki+2023]を説明することに成功した。熱圏-外圏DSMCモデルに動的負荷分散技法OhHelpを実装し、並列化効率と計算効率の向上を進めた。CO, CO2とその光化学生成物の放射冷却による流体力学的散逸率の抑制を見積った[Yoshida+投稿準備中]。多流体MHDモデルを構築し、初期火星におけるイオン流出率の固有磁場依存性の多成分MHDモデルとの差異を示した[Sakata+受理済]。課題AとBの数値モデル群の観測検証では、TGOとMAVENの分光・粒子観測データに加え、MEXのサウンダー観測データも用いて比較検証を進めた[Harada+2023;Aoki+2023など]。
課題BのH2CO降下量見積りでは、約38-36億年前の火星大気中でH2COが継続的に生成されていたことを示し、太古の火星の海におけるリボース生成量を推定した[Koyama+2024]。課題Bのリボース合成実験は論文が受理された[Ono+受理済]。さらに生成する糖と糖酸のリン酸化が乾燥環境で可能であることを示した[Hirakawa+2024]。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

研究課題の大部分の項目において、当初の計画以上の成果を創出している。課題AとBの数値モデル群は開発・改良を予定通りに進めており、「研究実績の概要」で述べたように多数の学術論文として研究成果をまとめている。特に当初の計画では予定していなかった火星大気中のCO同位体比のモデリングおよび観測の成果は、欧州宇宙機関ESAでウェブリリースされるなど世界的に注目を集めている。他にも、今後打ち上げ予定の日本の火星衛星探査機MMXの観測に備えてイオン観測データから中性大気の分布をリトリーバルする手法の開発を進めており、論文を投稿中である。初期火星におけるH2CO降下量の見積りにおいては、同位体比の変化も含めて計算を行い、火星探査車Curiosityが火星堆積物で発見した有機物中における同位体比と比較議論した論文を投稿中である。このように、ほぼ全ての項目において計画通りもしくはそれ以上に成果を創出し、学術論文として出版済みもしくは投稿中の段階にある。研究計画の2年目としては十二分の成果であり、当初の計画以上に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

前年度までに開発した数値モデル群の改良と探査機観測による検証を引き続き行う。課題Aでは、前年度までに火星大気組成進化モデルとSEP降り込みモジュールを開発し、現在および過去の火星大気条件下において光解離によるCO同位体比の高度分布や、SEP降り込みによるH2CO等の組成変化の見積りに成功した。今後は、火星大気組成の長期変遷、ならびにSEP降り込み等による水蒸気の解離が組成変化に及ぼす影響を調査する。また、開発した数値モデルを検証すべく、SEPイベント時における火星探査機TGOの分光観測データ、MAVENの分光・粒子観測データ、MEXのサウンダー観測データとの比較検証を更に進める。火星熱圏-外圏全粒子DSMCモデルに大気微量成分の計算を組み込むべく、動的負荷分散技法OhHelpによる並列化効率と計算効率の更なる向上を図る。火星探査機MMXが観測予定の流出イオンのデータ解析に備えるべく、イオン観測データから中性大気の分布をリトリーバルする手法の開発をMHDモデルも組み合わせて進める。さらに流体力学的散逸モデルに、大気組成進化モデルから得られた中層・下層大気の組成分布を組み込む改良を進める。課題Bでは、前年度までに開発した初期火星大気圏-水圏-氷圏結合モデルの計算を実行し、初期火星における降水・地表流水分布や地表面温度の長期変遷を見積る。火星探査車Curiosityが火星堆積物で発見した有機物中における13Cに枯渇した同位体比を、火星大気中で生成された前駆物質の降り積もりで説明できるか定量的見積りを行う。室内合成実験においては、ホルモース反応による糖の生成に対する共存イオンの影響やカルボン酸の生成に関する研究を進める。

Research Products

• [Int'l Joint Research] BIRA-IASB(ベルギー)
  • Country Name: BELGIUM
  • Counterpart Institution: BIRA-IASB
• [Int'l Joint Research] LATMOS, Sorbonne University(フランス)
  • Country Name: FRANCE
  • Counterpart Institution: LATMOS, Sorbonne University
• [Int'l Joint Research] SSL, University of California Berkeley/LASP, University of Colorado Boulder(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: SSL, University of California Berkeley/LASP, University of Colorado Boulder
• [Journal Article] Modeling 4.3 billion years of water history on Phobos (2024)
  • Author(s): Kamada, A., T. Kuroda, N. Terada, M. Kobayashi, H. Nakagawa, H. Miyamoto
  • Journal Title: Icarus Volume: 410 Pages: 115916
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2023.115916
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Atmospheric formaldehyde production on early Mars leading to a potential formation of bio-important molecules (2024)
  • Author(s): Koyama, S., A. Kamada, Y. Furukawa, N. Terada, Y. Nakamura, T. Yoshida, T. Kuroda, A. C. Vandaele
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 14 Pages: 2397
  • DOI: 10.1038/s41598-024-52718-9
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Curation protocol of Phobos sample returned by Martian Moons eXploration (2024)
  • Author(s): Fukai, R., T. Usui, W. Fujiya, Y. Takano, K. Bajo, A. Beck, E. Bonato, N. L. Chabot, Y. Furukawa, H. Genda, Y. Hibiya, F. Jourdan, T. Kleine, M. Koike, M. Matsuoka, Y. N. Miura, F. Moynier, R. Okazaki, S. S. Russell, H. Sumino, M. E. Zolensky, H. Sugahara, S. Tachibana, K. Sakamoto, M. Abe, Y. Cho, K. Kuramoto
  • Journal Title: Meteoritics and Planetary Science Volume: 59 Pages: 321-337
  • DOI: 10.1111/maps.14121
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Hexose phosphorylation for a non-enzymatic glycolysis and pentose phosphate pathway on early Earth (2024)
  • Author(s): Hirakawa, Y., T. Kakegawa, Y. Furukawa
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 14 Pages: 264
  • DOI: 10.1038/s41598-023-50743-8
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Depletion of 13C in CO in the atmosphere of Mars suggested by ExoMars-TGO/NOMAD observations (2023)
  • Author(s): Aoki, S. K. Shiobara, N. Yoshida, L. Trompet, T. Yoshida, N. Terada, H. Nakagawa, G. Liuzzi, A. C. Vandaele, I. R. Thomas, G. L. Villanueva, M. A. Lopez-Valverde, A. Brines, M. R. Patel, S. Faggi, F. Daerden, J. T. Erwin, B. Ristic, G. Bellucci, J. J. Lopez-Moreno, H. Kurokawa, Y. Ueno
  • Journal Title: The Planetary Science Journal Volume: 4 Pages: 97(20pp)
  • DOI: 10.3847/PSJ/acd32f
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Photochemical and radiation transport model for extensive use (PROTEUS) (2023)
  • Author(s): Nakamura, Y., N. Terada, S. Koyama, T. Yoshida, H. Karyu, K. Terada, T. Kuroda, A. Kamada, I. Murata, S. Sakai, Y. Suzuki, M. Kobayashi, F. Leblanc
  • Journal Title: Earth, Planets and Space Volume: 75 Pages: 140
  • DOI: 10.1186/s40623-023-01881-w
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Numerical prediction of changes in atmospheric chemical compositions during a solar energetic particle event on Mars (2023)
  • Author(s): Nakamura, Y., F. Leblanc, N. Terada, S. Hiruba, I. Murata, H. Nakagawa, S. Sakai, S. Aoki, A. Piccialli, Y. Willame, L. Neary, A. C. Vandaele, K. Murase, R. Kataoka
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research: Space Physics Volume: 128 Pages: e2022JA031250
  • DOI: 10.1029/2022JA031250
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Radio absorption in the nightside ionosphere of Mars during solar energetic particle events (2023)
  • Author(s): Harada, Y., Y. Nakamura, B. Sanchez-Cano, M. Lester, N. Terada, F. Leblanc
  • Journal Title: Space Weather Volume: 21 Pages: e2023SW003755
  • DOI: 10.1029/2023SW003755
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Heterogeneous Processes in the Atmosphere of Mars and Impact on H2O2 and O3 Abundances (2023)
  • Author(s): Daerden, F., J. N. Crowley, L. Neary, M. D. Smith, M. J. Loeffler, R. T. Clancy, M. J. Wolff, S. Aoki, H. Sagawa
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research: Planets Volume: 128 Pages: e2023JE008014
  • DOI: 10.1029/2023JE008014
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Martian Atmospheric Aerosols Composition and Distribution Retrievals During the First Martian Year of NOMAD/TGO Solar Occultation Measurements: 2. Extended Results, End of MY 34 and First Half of MY 35 (2023)
  • Author(s): Stolzenbach, A., M. A. Lopez-Valverde, A. Brines, A. Modak, B. Funke, F. Gonzalez-Galindo, I. Thomas, G. Liuzzi, G. Villanueva, M. Luginin, S. Aoki, U. Grabowski, J. J. Lopez-Moreno, J. Rodriguez-Gomez, M. Wolff, B. Ristic, F. Daerden, G. Bellucci, M. Patel, A. C. Vandaele
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research: Planets Volume: 128 Pages: e2023JE007835
  • DOI: 10.1029/2023JE007835
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Martian Atmospheric Aerosols Composition and Distribution Retrievals During the First Martian Year of NOMAD/TGO Solar Occultation Measurements: 1. Methodology and Application to the MY 34 Global Dust Storm (2023)
  • Author(s): Stolzenbach, A., M. A. Lopez-Valverde, A. Brines, A. Modak, B. Funke, F. Gonzalez-Galindo, I. Thomas, G. Liuzzi, G. Villanueva, M. Luginin, S. Aoki, U. Grabowski, J. J. Lopez-Moreno, J. Rodriguez-Gomez, M. Wolff, B. Ristic, F. Daerden, G. Bellucci, M. Patel, A. C. Vandaele
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research: Planets Volume: 128 Pages: e2022JE007276
  • DOI: 10.1029/2022JE007276
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 太陽高エネルギー粒子の降り込みが初期火星大気長期進化に与える影響 (2024)
  • Author(s): 中村勇貴, 関華奈子, 寺田直樹, 堺正太朗
  • Organizer: 第25回惑星圏シンポジウム
• [Presentation] Stable carbon isotope evolution of formaldehyde on early Mars (2024)
  • Author(s): 小山俊吾, 吉田辰哉, 寺田直樹, 古川善博, 中村勇貴, 鎌田有紘, 黒田剛史, A. C. Vandaele, 上野雄一郎
  • Organizer: 第25回惑星圏シンポジウム
• [Presentation] 火星上層大気DSMCシミュレーション向け高性能計算技法の開発 (2024)
  • Author(s): 釜江祥史, 三宅洋平, 寺田直樹
  • Organizer: 第25回惑星圏シンポジウム
• [Presentation] 初期地球大気の進化 (2024)
  • Author(s): 吉田辰哉, 寺田直樹, 小山俊吾, 中村勇貴, 倉本圭
  • Organizer: 第25回惑星圏シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] Simulation study of carbon and nitrogen ion escape at Mars (2024)
  • Author(s): 坂田遼弥, 関華奈子, 寺田直樹, 堺正太朗, 品川裕之
  • Organizer: 第25回惑星圏シンポジウム
• [Presentation] Effects of the XUV spectra on ion escape from a Mars-like planet orbiting inactive low-mass stars (2024)
  • Author(s): 堺正太朗, 中山陽史, 関華奈子, 寺田直樹, 品川裕之, 坂田遼弥, F. Leblanc, D. A. Brain, 田中高史
  • Organizer: 第25回惑星圏シンポジウム
• [Presentation] From MACH to RHAPS: Retention of Habitable Atmospheres in Planetary Systems (2024)
  • Author(s): Seki, K., D. A. Brain, N. Terada, S. Sakai, A. Nakayama, RHAPS team
  • Organizer: 第25回惑星圏シンポジウム
• [Presentation] 全球気候モデルによるレゴリス特性が火星地下水分布に与える影響の研究 (2024)
  • Author(s): 古林未来, 鎌田有紘, 黒田剛史, 黒川宏之, 青木翔平, 中川広務, 寺田直樹
  • Organizer: 第25回惑星圏シンポジウム
• [Presentation] Long-term evolution of the water environment on Mars (2024)
  • Author(s): 鎌田有紘, 黒田剛史, 渡辺泰士, 古林未来, 小玉貴則, グレーべラルフ, 中川広務, 笠羽康正, 寺田直樹
  • Organizer: 第25回惑星圏シンポジウム
• [Presentation] EMARS解析によるAcidalia平原における火星ダストストーム発生時の局所的な風向の特徴 (2024)
  • Author(s): 池田有里, 黒田剛史, 鎌田有紘, 寺田直樹
  • Organizer: 第25回惑星圏シンポジウム
• [Presentation] Nucleation mechanism for Mesospheric water ice clouds on Mars observed by TGO/NOMAD solar occultation (2024)
  • Author(s): 小泉海翔, 中川広務, 藤原均, 津田卓雄, 田中今日子, 木村勇気, 青木翔平, 寺田直樹, 笠羽康正, F. Daerden, A. C. Vandaele, I. Thomas, B. Ristic, J. Mason, Y. Willame, M. Patel, G. Bellucci, J. J. Lopez-Moreno, G. Liuzzi, Z. Flimon
  • Organizer: 第25回惑星圏シンポジウム
• [Presentation] Carbon and oxygen isotope ratios of CO on Mars observed by TGO/NOMAD (2024)
  • Author(s): 塩原輝満恵, 中川広務, 青木翔平, 吉田辰哉, 村田功, 寺田直樹, 笠羽康正, H. F. Janecke, 吉田奈央, G. Liuzzi, A. C. Vandaele, L. Trompet, I. Thomas, G. L. Villanueva, M. A. Lopez-Valverde, A. Brines, M. R. Patel, S. Faggi, F. Daerden, J. T. Erwin, B. Ristic, G. Bellucci, J. J. Lopez-Moreno, 上野雄一郎, 黒川宏之, J. Alday
  • Organizer: 第25回惑星圏シンポジウム
• [Presentation] Development of Martian atmosphere retrieval tool; Dust optical depth and Surface pressure (2024)
  • Author(s): Kazama, A., S. Aoki, Y. Leseigneur, M. Vincendon, A. Spiga, Y. Kasaba, H. Nakagawa, T. Gauter, I. Murata, F. Montmessin, T. Imamura, K. Ogohara, T. Bertrand
  • Organizer: 第25回惑星圏シンポジウム
• [Presentation] Study of variation mechanisms of the Martian diffuse aurora based on Monte Carlo simulations and MAVEN observations (2024)
  • Author(s): Okiyama, T., K. Seki, Y. Nakamura, R. J. Lillis, A. Rahmati, D. E. Larson, G. A. DiBraccio, N. M. Schneider, S. K. Jain, S. Curry
  • Organizer: 第25回惑星圏シンポジウム
• [Presentation] Effects of intrinsic and interplanetary magnetic fields on atmospheric escape from a Mars-like planet (2023)
  • Author(s): Sakai, S., R. Sakata, K. Seki, N. Terada, H. Shinagawa, T. Tanaka, Y. Ebihara
  • Organizer: 2023 International Conference of Deep Space Sciences
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Production of atmospheric formaldehyde on ancient Mars: implications for ribose formation (2023)
  • Author(s): Koyama, S., A. Kamada, Y. Furukawa, N. Terada, Y. Nakamura, T. Yoshida, T. Kuroda
  • Organizer: The Biennial European Astrobiology Conference (BEACON)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Duration of a hydrogen-rich reduced environment on early Earth estimated by hydrodynamic escape simulations (2023)
  • Author(s): Yoshida, T., N. Terada, K. Kuramoto
  • Organizer: The Biennial European Astrobiology Conference (BEACON)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Three-dimensional simulation of the Martian diffuse auroral emission in the crustal magnetic field regions (2023)
  • Author(s): 中村勇貴, F. Leblanc, J. Gerard, L. Soret, 寺田直樹, 中川広務, 堺正太朗, 村瀬清華, 片岡龍峰, D. A. Brain, 関華奈子
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [Presentation] 星間ダストの流入が火星大気の炭素同位体比の進化に与える影響 (2023)
  • Author(s): 長谷部聖憲, 寺田直樹, 吉田辰哉
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [Presentation] UV shielding by hydrocarbons in an early reduced Earth's atmosphere (2023)
  • Author(s): 吉田辰哉, 小山俊吾, 中村勇貴, 寺田直樹, 倉本圭
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [Presentation] Study on effects of an intrinsic magnetic field on ancient Mars with a new multifluid MHD model (2023)
  • Author(s): 坂田遼弥, 関華奈子, 寺田直樹, 堺正太朗, 品川裕之
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [Presentation] 欧州火星探査衛星TGO/NOMAD観測データによって得られた火星大気中におけるCO炭素・酸素同位体比 (2023)
  • Author(s): 塩原輝満恵, 青木翔平, 吉田奈央, 中川広務, 寺田直樹, 笠羽康正, 村田功, 吉田辰哉, A. C. Vandaele, L. Trompet, G. Liuzzi, I. R. Thomas, G. L. Villanueva, M. A. Lopez-Valverde, A. Brines, M. R. Patel, S. Faggi, F. Daerden, J. T. Erwin, B. Ristic, G. Bellucci, J. J. Lopez-Moreno, 黒川宏之, 上野雄一郎
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [Presentation] Impact of a global dust storm event on the CO VMR in the Martian mesosphere and lower thermosphere measured by TGO/NOMAD (2023)
  • Author(s): 吉田奈央, 青木翔平, F. Daerden, A. C. Vandaele, 中川広務, J. Erwin, I. Thomas, L. Trompet, 村田功, M. A. Lopez-Valverde, L. Neary, 寺田直樹, 今村剛, G. Villanueva, G. Liuzzi, A. Modak, 笠羽康正, M. Patel, B. Ristic, G. Bellucci, J. J. Lopez-Moreno
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [Presentation] TGO/NOMADの太陽掩蔽観測による火星中間圏水氷雲の検出 (2023)
  • Author(s): 小泉海翔, 中川広務, 寺田直樹, 藤原均, 津田卓雄, 田中今日子, 木村勇気, 笠羽康正, 青木翔平, F. Daerden, A. C. Vandaele, I. Thomas, B. Ristic, J. Mason, Y. Willame, M. Patel
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [Presentation] Transport processes of dust and water in the Martian atmosphere to be revealed by MIRS onboard the MMX mission (2023)
  • Author(s): 中川広務, 青木翔平, 小郷原一智, 今村剛, T. Gautier, A. Spiga, T. Bertrand, F. Montmessin, A. Doressoundiram, J. Lasue, 風間暁, 笠羽康正, 寺田直樹, E. Sawyer, M. A. Barucci, J. Reess, P. Bernardi, S. Fornasier, 岩田隆浩
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [Presentation] OMEGA/Mars Expresで観測されたCO2 2 μm吸収帯による火星表面圧力分布の解析 (2023)
  • Author(s): 風間暁, 笠羽康正, 青木翔平, 中川広務, 佐藤隆雄, 佐藤晋之祐, 吉田奈央
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [Presentation] MAVEN観測に基づくダストストームが火星電離圏イオン密度変動に与える影響に関する統計的研究 (2023)
  • Author(s): 黒須玲, 関華奈子, 原拓也, C. Fowler, S. Curry, J. McFadden, G. Hanley
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [Presentation] Effects of magnetic field structure on the Martian diffuse aurora based on Monte Carlo simulations and MAVEN observations (2023)
  • Author(s): 沖山太心, 関華奈子, R. Lillis, A. Rahmati, D. Larson, G. DiBraccio, S. Curry
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2023年大会
• [Presentation] Numerical prediction of the ozone depletion in the Martian atmosphere during solar energetic particle events (2023)
  • Author(s): Nakamura, Y., F. Leblanc, N. Terada, S. Hiruba, I. Murata, H. Nakagawa, S. Sakai, S. Aoki, A. Piccialli, Y. Willame, L. Neary, A. C. Vandaele, K. Murase, R. Kataoka
  • Organizer: Japanese Geoscience Union Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] HF radar blackouts at Mars: A preliminary data-model comparison (2023)
  • Author(s): Harada, Y., Y. Nakamura, B. Sanchez-Cano, M. Lester, N. Terada, F. Leblanc
  • Organizer: Japanese Geoscience Union Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Laboratory modeling for amino acid chemical cycles in early Martian and terrestrial atmospheres driven by the solar energetic particles (2023)
  • Author(s): Sakurai, Y., T. Kimura, K. Kobayashi, H. Torigoe, N. Terada
  • Organizer: Japanese Geoscience Union Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A multifluid MHD study on three-dimensional Kelvin-Helmholtz instability at Mars (2023)
  • Author(s): Yan, M., T. Dang, J. Lei, B. Zhang, N. Terada, S. Sakai, F. Leblanc
  • Organizer: Japanese Geoscience Union Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effects of stellar spectra on atmospheric escape from a Mars-like planet orbiting inactive low-mass stars (2023)
  • Author(s): Sakai, S., A. Nakayama, K. Seki, N. Terada, H. Shinagawa, R. Sakata, F. Leblanc, D. A. Brain, T. Tanaka
  • Organizer: Japanese Geoscience Union Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A technique of retrieving the exospheric number density distribution from pickup ion ring distributions observed by MAVEN/STATIC and its application to future MMX/MSA observations (2023)
  • Author(s): Masunaga, K., N. Terada, F. Leblanc, S. Sakai, S. Yokota, Y. Harada, T. Hara, K. Seki, A. Yamazaki, T. Usui
  • Organizer: Japanese Geoscience Union Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Identifying atmospheric waves and solar wind impacts in the Martian thermosphere and ionosphere (2023)
  • Author(s): Nakagawa, H., S. England, N. Yoshida, S. Sakai, Y. Harada, N. Terada, K. Terada, K. Seki, H. Fujiwara, T. Imamura
  • Organizer: Japanese Geoscience Union Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Global simulations of water vapor exchange between the regolith and the atmosphere and its effects on the water cycle on Mars (2023)
  • Author(s): Kobayashi, M., A. Kamada, T. Kuroda, H. Kurokawa, S. Aoki, H. Nakagawa, N. Terada
  • Organizer: Japanese Geoscience Union Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Climate evolution of early Mars due to long-term obliquity variations (2023)
  • Author(s): Kamada, A., T. Kuroda, T. Kodama, Y. Kasaba, N. Terada
  • Organizer: Japanese Geoscience Union Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Performance test for calibration of ion energy mass spectrum analyzer onboard the Martian Moons eXploration (MMX) spacecraft (2023)
  • Author(s): Yokota, S., Y. Kitamura, A. Kokuryo, Y. Saito, K. Asamura, S. Kasahara
  • Organizer: Japanese Geoscience Union Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Martian Moons Exploration MMX: An Overview of Its Progress (2023)
  • Author(s): Kuramoto, K., Y. Kawakatsu, M. Fujimoto, M. A. Barucci, H. Genda, N. Hirata, T. Imamura, J. Helbert, S. Kameda, M. Kobayashi, H. Kusano, D. Lawrence, K. Matsumoto, P. Michel, H. Miyamoto, H. Nakagawa, T. Nakamura, K. Ogawa, H. Otake, M. Ozaki, S. Russell, S. Sasaki, H. Senshu, N. Terada, S. Ulamec, T. Usui, et al.
  • Organizer: Japanese Geoscience Union Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] MMX isotope observations (2023)
  • Author(s): Terada, N., MMX/MSA team, MS-SST
  • Organizer: CO World Workshop
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Enhanced ion escape rate during IMF rotation under weak intrinsic magnetic field conditions on a Mars-like planet (2023)
  • Author(s): Sakai, S., K. Seki, N. Terada, H. Shinagawa, R. Sakata, T. Tanaka, Y. Ebihara
  • Organizer: Asia Oceania Geosciences Society 20th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Partial Absorption of Surface Echoes Observed by MARSIS During the December 2014 Solar Event at Mars: Initial Results from a Data-model Comparison (2023)
  • Author(s): Harada, Y., Y. Nakamura, B. Sanchez-Cano, M. Lester, N. Terada, F. Leblanc
  • Organizer: Asia Oceania Geosciences Society 20th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Thermosphere-exosphere DSMC (full particle) model (2023)
  • Author(s): Terada, N., K. Terada, H. Fujiwara
  • Organizer: International workshop on space weather and climate at Mars with a focus on Martian aurora 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Kelvin-Helmholtz Instability at Mars and Venus by a Newly-developed Multifluid Model (2023)
  • Author(s): Yan, M., J. Lei, N. Terada, B. Zhang, T. Dang, S. Sakai, R. Sakata
  • Organizer: International workshop on space weather and climate at Mars with a focus on Martian aurora 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effects of an intrinsic magnetic field on ion escape from Mars based on multispecies and multifluid MHD simulations (2023)
  • Author(s): Sakata, R., K. Seki, N. Terada, S. Sakai, H. Shinagawa
  • Organizer: International workshop on space weather and climate at Mars with a focus on Martian aurora 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Simulation of SEP-induced diffuse auroral emissions and photochemistry on Mars (2023)
  • Author(s): Nakamura, Y., F. Leblanc, N. Terada, S. Hiruba, I. Murata, H. Nakagawa, S. Sakai, S. Aoki, A. Piccialli, Y. Willame, L. Neary, A. C. Vandaele, K. Murase, R. Kataoka, K. Seki
  • Organizer: International workshop on space weather and climate at Mars with a focus on Martian aurora 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effects of an intrinsic magnetic field on ion escape from Mars based on newly developed multifluid MHD model simulations (2023)
  • Author(s): Sakata, R., K. Seki, N. Terada, S. Sakai, H. Shinagawa
  • Organizer: 37th URSI General Assembly and Scientific Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Data-Model Comparison of SEP-Induced Radar Signal Attenuation in the Martian Ionosphere: Initial Results (2023)
  • Author(s): Harada, Y., Y. Nakamura, B. Sanchez-Cano, M. Lester, N. Terada, F. Leblanc
  • Organizer: 37th URSI General Assembly and Scientific Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Martian Moons eXploration (MMX): Current status and its plasma observations (2023)
  • Author(s): Terada, N., MMX/MSA team, IREM team, Science Board
  • Organizer: MUAN/MAVEN PSG Joint Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] On periodic variations of the ion density in the Martian ionosphere during the dust storm in September 2016 (2023)
  • Author(s): Hara, T., K. Masunaga, N. Terada, S. Sakai, T. Osanai, K. Seki, C. M. Fowler, K. G. Hanley, J. P. McFadden, S. M. Curry
  • Organizer: MUAN/MAVEN PSG Joint Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Comprehensive comparison study of two global multi-species MHD models of Mars (2023)
  • Author(s): Sun, W., R. Sakata, Y. Ma, K. Seki, C. T. Russell, N. Terada, S. Sakai, H. Shinagawa
  • Organizer: MUAN/MAVEN PSG Joint Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 初期火星全球水循環モデルによるValley Network地形の形成シミュレーション (2023)
  • Author(s): 鎌田有紘, 黒田剛史, 小玉貴則, 笠羽康正, 寺田直樹
  • Organizer: 日本流体力学会年会2023
• [Presentation] Development of a photochemical model for the impacts of solar energetic particles on prebiotic chemistry on early Mars (2023)
  • Author(s): 中村勇貴, 関華奈子, 堺正太朗, 寺田直樹
  • Organizer: 第154回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
• [Presentation] 初期の火星・地球大気における太陽高エネルギー粒子照射による複数種アミノ酸から構成されるペプチドの非生物合成 (2023)
  • Author(s): 櫻井悠貴, 木村智樹, 小林憲正, 鳥越秀峰, 寺田直樹
  • Organizer: 第154回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
• [Presentation] Kelvin-Helmholtz Instability at Mars by a Newly-developed Multifluid Model (2023)
  • Author(s): Yan, M., J. Lei, 寺田直樹, B. Zhang, T. Dang, 堺正太朗, 坂田遼弥
  • Organizer: 第154回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
• [Presentation] Comparison study of two global multispecies MHD models of Mars (2023)
  • Author(s): 坂田遼弥, W. Sun, Y. Ma, 関華奈子, C. T. Russell, 寺田直樹, 堺正太朗, 品川裕之
  • Organizer: 第154回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
• [Presentation] Effects of stellar XUV spectra on atmospheric escape from a Mars-like planet orbiting inactive low-mass stars (2023)
  • Author(s): 堺正太朗, 中山陽史, 関華奈子, 寺田直樹, 品川裕之, 坂田遼弥, F. Leblanc, D. Brain, 田中高史
  • Organizer: 第154回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
• [Presentation] Obliquity-Driven Early Mars Climate Evolution and Valley Network Formation (2023)
  • Author(s): 鎌田有紘, 黒田剛史, 小玉貴則, 笠羽康正, 寺田直樹
  • Organizer: 第154回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
• [Presentation] Global effects of regolith properties on the subsurface ice distribution on Mars using a General Circulation Model (2023)
  • Author(s): 古林未来, 鎌田有紘, 黒田剛史, 黒川宏之, 青木翔平, 中川広務, 寺田直樹
  • Organizer: 第154回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
• [Presentation] 欧州火星探査衛星TGO/NOMADで観測されたCO・CO2のCおよびO同位体比 (2023)
  • Author(s): 塩原輝満恵, H. F. Janecke, 青木翔平, 吉田奈央, 吉田辰哉, 中川広務, 村田功, 寺田直樹, 笠羽康正, G. Liuzzi, A. C. Vandaele, L. Trompet, I. R. Thomas, G. L. Villanueva, M. A. Lopez-Valverde, A. Brines, M. R. Patel, S. Faggi, F. Daerden, J. T. Erwin, B. Ristic, G. Bellucci, J. J. LopezMoreno, 上野雄一郎, 黒川宏之
  • Organizer: 第154回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
• [Presentation] OMEGA/Mars Expressによって観測されたMY27-29における火星表面圧力分布の季節変動 (2023)
  • Author(s): 風間暁, 笠羽康正, 青木翔平, 中川広務, 小郷原一智, 今村剛, 佐藤隆雄, 黒田剛史
  • Organizer: 第154回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
• [Presentation] Strong bulk plasma acceleration in the Martian magnetosheath under low Alfven Mach number solar wind (2023)
  • Author(s): 西野真木, 原田裕己, 関華奈子, J. Halekas, J. Espley, G. Dibraccio
  • Organizer: 第154回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
• [Presentation] Ion and magnetic field observations planned by Martian Moons eXploration (MMX) (2023)
  • Author(s): 寺田直樹, 横田勝一郎, 松岡彩子, 村田直史, 桂華邦裕, 原田裕己, 益永圭, 中川広務, 今城峻, 齋藤義文, D. Delcourt, L. Hadid, 二穴喜文, 関華奈子, 浅村和史, 笠原慧, 西野真木, 野村麗子, 原拓也, D. Brain, L. Francois, 堺正太朗, 木村智樹, 三宅洋平, 臼井英之
  • Organizer: 第154回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
• [Presentation] Modelling and measuring the variations of D/H and 18O/16O in Martian water vapour (2023)
  • Author(s): Alday, J., S. Aoki, C. DeWitt, T. Encrenaz, M. Richter, M. R. Patel, J. A. Holmes, J. P. Mason, F. Montmessin, P. G. J. Irwin
  • Organizer: DPS-EPSC 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The Martian atmosphere and surface observed by NOMAD on ExoMars Trace Gas Orbiter (2023)
  • Author(s): Vandaele, A. C., F. Daerden, I. R. Thomas, C. Depiesse, J. Erwin, Z. Flimon, L. Neary, A. Piccialli, B. Ristic, L. Trompet, S. Viscardy, Y. Willame, S. Aoki, N. Yoshida, J. Gerard, J. Mason, M. Patel, G. Bellucci, M. Lopez-Valverde, J.-J. Lopez-Moreno
  • Organizer: DPS-EPSC 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Carbon isotope composition of formaldehyde in the early Martian atmosphere inferred from CO2 photolysis (2023)
  • Author(s): 小山俊吾, 吉田辰哉, 寺田直樹, 古川善博, 中村勇貴, 鎌田有紘, 黒田剛史
  • Organizer: 日本惑星科学会2023年秋季講演会
• [Presentation] 還元的初期地球大気の光化学的進化 (2023)
  • Author(s): 吉田辰哉, 小山俊吾, 中村勇貴, 寺田直樹, 倉本圭
  • Organizer: 日本惑星科学会2023年秋季講演会
• [Presentation] MMX/MSAのイオン同位体比観測に向けた火星大気光化学モデルの開発 (2023)
  • Author(s): 長谷部聖憲, 吉田辰哉, 寺田直樹
  • Organizer: 日本惑星科学会2023年秋季講演会
• [Presentation] Numerical Modeling of the Evolution of Water Ice inside Phobos (2023)
  • Author(s): 鎌田有紘, 古林未来, 黒田剛史, 寺田直樹, 中川広務, 宮本英昭
  • Organizer: 日本惑星科学会2023年秋季講演会
• [Presentation] MEx/OMEGAで観測された火星高緯度域における高解像度水蒸気分布 (2023)
  • Author(s): 青木翔平, 風間暁, 今村剛, 岩中達郎, 中川広務, 笠羽康正
  • Organizer: 日本惑星科学会2023年秋季講演会
• [Presentation] Effects of magnetic field structure on the Martian diffuse aurora based on Monte Carlo simulations and MAVEN observations (2023)
  • Author(s): Okiyama, T., K. Seki, Y. Nakamura, R. J. Lillis, A. Rahmati, D. E. Larson, G. A. DiBraccio, S. Curry
  • Organizer: 日本惑星科学会2023年秋季講演会
• [Presentation] MMX探査機搭載用イオン質量分析器(MSA)の装置性能評価 (2023)
  • Author(s): 北村悠稀, 横田勝一郎, 寺田健太郎, 齋藤義文, 浅村和史, 笠原慧
  • Organizer: 日本惑星科学会2023年秋季講演会
• [Presentation] 火星衛星探査計画MMXの進展と科学2023 (2023)
  • Author(s): 倉本圭, 川勝康弘, 藤本正樹, M. A. Barucci, 玄田英典, J. Helbert, 平田成, 今村剛, 亀田真吾, 小林正規, 草野広樹, D. J. Lawrence, 松本晃治, P. Michel, 宮本英昭, 中川広務, 中村智樹, 小川和律, 大嶽久志, 尾崎正伸, S. Russel, 佐々木晶, 澤田弘崇, 千秋博紀, 寺田直樹, S. Ulamec, 臼井寛裕, 和田浩二, 横田勝一郎
  • Organizer: 日本惑星科学会2023年秋季講演会
• [Presentation] 火星衛星探査計画MMXイオンエネルギー質量分析器MSAフライトモデルの開発状況 (2023)
  • Author(s): 横田勝一郎, 松岡彩子, 村田直史, 寺田直樹, 桂華邦裕, 原田裕己, 益永圭, 今城峻, 齋藤義文
  • Organizer: 第67回宇宙科学技術連合講演会
• [Presentation] 火星衛星探査計画MMXによるサイエンスの最新像 (2023)
  • Author(s): 倉本圭, 川勝康弘, MMXサイエンスボード, MMX搭載機器開発チーム
  • Organizer: 第67回宇宙科学技術連合講演会
• [Presentation] Impacts of Solar Energetic Particles on the Atmospheric Composition on Present-day Mars (2023)
  • Author(s): Nakamura, Y., F. Leblanc, N. Terada, S. Hiruba, I. Murata, H. Nakagawa, S. Sakai, S. Aoki, A. Piccialli, Y. Willame, L. Neary, A. C. Vandaele, K. Murase, R. Kataoka, K. Seki
  • Organizer: American Geophysical Union Fall Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effects of an intrinsic magnetic field on ion escape from ancient Mars based on MAESTRO global MHD simulations (2023)
  • Author(s): Sakata, R., K. Seki, N. Terada, S. Sakai, H. Shinagawa
  • Organizer: American Geophysical Union Fall Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Comprehensive Comparison of Two Global Multi-species MHD Models of Mars (2023)
  • Author(s): Sun, W., R. Sakata, Y. Ma, K. Seki, C. T Russell, N. Terada, S. Sakai, H. Shinagawa
  • Organizer: American Geophysical Union Fall Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Impact of the Obliquity Cycle on Early Martian Climate and Valley Network Formation (2023)
  • Author(s): Kamada, A., T. Kuroda, T. Kodama, Y. Kasaba, N. Terada
  • Organizer: American Geophysical Union Fall Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Predicted subsurface ice distribution using a Mars General Circulation Model (2023)
  • Author(s): Kobayashi, M., A. Kamada, T. Kuroda, H. Kurokawa, S. Aoki, H. Nakagawa, N. Terada
  • Organizer: American Geophysical Union Fall Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Which star-planet combinations lead to atmospheric retention? (2023)
  • Author(s): Brain, D. A., Z. Berta-Thompson, M. Chaffin, J. Chaufray, O. Cohen, T. Cravens, H. Egan, K. France, Y. Futaana, A. Glocer, M. Holmstrom, R. Jarvinen, L. M. Kistler, R. Kopparapu, F. Leblanc, Y. Ma, D. R. Marsh, A. W. Merkel, W. K. Peterson, R. Ramstad, S. Sakai, K. Seki, K. Stevenson, R. J. Strangeway, N. Terada et al.
  • Organizer: American Geophysical Union Fall Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Molecular ions in the magnetospheres and their supply mechanisms: Comparison between Earth and Mars (2023)
  • Author(s): Seki, K., M. Takada, Y. Ogawa, K. Keika, S. Kasahara, S. Yokota, T. Hori, K. Asamura, Y. Miyoshi, D. A. Brain, T. Hara, J. P. McFadden, J. S. Halekas, G. A. DiBraccio, B. M. Jakosky
  • Organizer: American Geophysical Union Fall Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Study of variation mechanisms of the Martian diffuse aurora based on Monte Carlo simulations and MAVEN observations (2023)
  • Author(s): Okiyama, T., K. Seki, Y. Nakamura, R. J. Lillis, A. Rahmati, D. Larson, G. A. DiBraccio, N. M. Schneider, S. Jain, S. Curry
  • Organizer: American Geophysical Union Fall Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] On the periodic variation of the ion density in the Martian dayside ionosphere during the regional dust storm (2023)
  • Author(s): Hara, T., K. Masunaga, N. Terada, S. Sakai, K. Seki, C. M. Fowler, K. G. Hanley, J. P. McFadden, S. Curry
  • Organizer: American Geophysical Union Fall Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Funded Workshop] International workshop on space weather and climate at Mars with a focus on Martian aurora 2023 (2023)