2014 Fiscal Year Research-status Report
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25560143
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
松岡 憲知 筑波大学, 生命環境系, 教授 (10209512)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八反地 剛 筑波大学, 生命環境系, 講師 (00418625)
池田 敦 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (60431657)
関口 智寛 筑波大学, 生命環境系, 講師 (90400647)
PARKNER Thomas 筑波大学, 生命環境系, 助教 (90589996)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 火星 / 地形 / 室内実験 / 惑星探査 / 永久凍土 / 堆積作用 / 風化作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
筑波大学地形学研究室が管理する低温恒温室，小型低温恒温恒湿槽，二方向振動板装置を利用した３種の地形モデル実験を行った。
１．低温乾燥下での岩石の物理的風化実験：火星で起こりうる硫酸塩の塩類風化の発生条件を調べるために，低温恒温恒湿室で、低温･乾燥環境下での塩の種類と水分条件を変数とする多孔質凝灰岩の塩類風化実験を行った。風化速度が小さいので長期間継続した結果，条件の違いにより破壊様式や破壊力の差が判明した。
２．縞状構造土の淘汰過程に関する実験：火星表面に見られる礫の縦列配置や環状配置の成因を調べるために，低温実験室内で霜柱を発生させて礫の運動を解析した。昨年度は平坦地での礫の移動軌跡に注目したのに対し，本年度は斜面傾斜と礫の比率を主たる関数とした実験条件を設定した。傾斜地での礫の軌跡と淘汰プロセス，斜面傾斜による淘汰速度の違いが判明した。
３．多方向振動板によるベッドフォーム形成実験：火星で観測されるネットワーク型砂丘の再現を目的とする振動板装置を用いた多方向対称振動実験では，各振動の振動速度，継続時間，振動のなす角により形成される地形が異なることが明らかになってきた。現在，非対称振動を用いた同等の実験に取り組んでいる。
また，火星表面の地形プロセスに関する最新の研究をまとめた書物が国内に存在しないことから，地学雑誌の特集号として，本テーマに関する研究成果と今後の研究課題をまとめた出版物の編集を進めた。当グループからも風化と周氷河プロセスに関する実験結果を含めた総説論文2編を投稿した。また，国際惑星地形学研究グループがSpringer社から発行した「惑星地形学辞典」において，「周氷河地形」と「岩石氷河」の項目の執筆，寒冷地形寒冷の諸項目のレビューを行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度から継続している３実験，風化実験，構造土実験，砂丘実験について，文献の詳しいレビュー結果も反映させて，異なる条件下で試行し，より火星表面に近い条件で起こる地形プロセスの理解が進んだ。実験は概ね順調に進行し，塩類の低温下での挙動や湿度条件が風解に及ぼす影響や，緩斜面での礫の精密な変位の軌跡と淘汰プロセス，ネットワーク型砂丘の平面パタ－ンや断面形の形成条件に関してより詳しい知見が得られた。風化実験結果については2014年春の学会で発表し地学雑誌に投稿した。構造土実験結果に関しては、Earth Surface Processes and Landformsに掲載され，その成果を含めた周氷河プロセス全般に関する総説を地学雑誌に投稿した。このように，成果は着々と形になっている。
一方で，風化実験と構造土実験を当初予定よりも長期間継続する必要が生じ，実験装置が使用中であったため，本年度に開始予定であった低温乾燥下での融解土の変形とガリー侵食に関する実験を実施することができず，文献調査による実験条件の検討にとどまった。
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| Strategy for Future Research Activity |
風化・構造土・砂丘の3実験を継続・発展させる。低温乾燥下での岩石の風化実験については，塩類の種類と濃度，温度・湿度変化パタ－ンの組合せを変数とする実験を系統的に実施し，試料の物性変化や破砕速度を計測し，火星でみられる風化現象と比較する。多方向振動板による砂丘形成実験では，風向・風速の多様性，構成物質の粒径・密度・存在量を変数として，砂丘の形状や規模への影響を統一的に理解する。構造土については，より現場の条件に近づけるために，平坦地尾及び傾斜地の双方において，礫径を混在させた実験や凍結深度を変数とする実験を集中的に実施し，礫の移動プロセスや平面形状の違いを系統的に調べる。
風化実験と構造土実験が一段落した段階で，低温乾燥下での融解土の変形とガリー侵食に関する実験を予察的に実施する。凍土の融解で発生するソリフラクション（ローブ地形）や地表流侵食（ガリー地形）は，現在の火星の環境下では理解が困難である。融解土の流動が発生しうる限界水分条件，塩分の付加による土の凍結点降下を調べて，火星で融解による土の変形・侵食が起こりうる温度・水分条件を探る。火星の微小スケール地形に関して，火星表面に発達する地形情報の分析を行い，データベース化および実験室で再現された地形現象との比較を進める。
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| Causes of Carryover |
支払請求額を超えないように支出計画を立てていたところ，納期が遅れ，年度末に請求額が確定した物品があり，若干の残額が生じた。すでに他の物品の発注や他品目への使用が時間的に無理であったため，次年度に使用することにした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度初めに実験・解析に使用する物品の購入費に充て，研究を効率的に実施する。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] A unified model for bedform development and equilibrium under unidirectional, oscillatory and combined-flows2014
Author(s)
Perillo, M.M., Best, J.l., Yokokawa, M., Sekiguchi, T., Takagawa, T., Garcia M.H.
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Journal Title
Sedimentology
Volume: 61
Pages: 2063-2085
DOI
Peer Reviewed
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