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偏光観測を用いた生命探査法の開発: 海の検出と大気の特徴づけ

研究課題

研究課題/領域番号 15K21296
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 天文学
固体地球惑星物理学
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

高橋 隼  兵庫県立大学, 自然・環境科学研究所, 特任助教 (80648957)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード地球照 / 月食 / 偏光観測 / 生命探査 / 系外惑星 / 太陽系外惑星 / 検出可能性 / 光赤外線天文学 / 生命居住可能性 / 観測手法
研究成果の概要

月面地球照および月食の偏光観測を行い、次の結果を得た。(A) 地球反射面に占める海の割合が大きいほど、反射光の近赤外偏光度は高めになる。(B) 地球反射光の偏光度が最大となる位相角(光源-対象-観測者のなす角)は、可視光よりも近赤外線のほうが大きい。この観測特徴は「地球と同程度の光学的厚み(透明度)をもつ大気」の存在を指し示すものと考えられる。(C) 初めて月食の偏光度スペクトルを取得し、波長600nm以下や酸素分子の吸収波長で2-3%程度の偏光を検出した。地球大気透過光の偏光度は「雲の空間分布」に関係していることが示唆された。
これらの偏光特徴を用いた生命居住可能性の調査が期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、月面地球照および月食の偏光観測により、「海の存在」、「大気の透明度」、「大気組成」、「雲の空間分布」に対応すると考えられる特徴を得た。これらはいずれも惑星における生命居住可能性に関係すると考えられ、中でも「海の存在」は生命活動に極めて重要である。本研究で得た観測特徴が太陽系外惑星に見られるかどうかを調べれば、系外惑星の生命居住可能性について情報を得ることができると期待される。つまり、本研究の成果は、有効な地球外生命探査の実現に貢献しうる。「我々は孤独なのか?」という人類社会が抱いてきた根源的な問いに答えるための一歩であるとも言える。

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Space Science Institute(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] NIC偏光モードの性能評価2020

    • 著者名/発表者名
      高橋 隼
    • 雑誌名

      Stars and Galaxies

      巻: 2 号: 0 ページ: 3

    • DOI

      10.32231/starsandgalaxies.2.0_3

    • ISSN
      2434-270X
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 忘れられた謎 月食の偏光2020

    • 著者名/発表者名
      高橋 隼
    • 雑誌名

      天文月報

      巻: 113 ページ: 261-268

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of polarization at two lunar eclipse events2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Jun、Itoh Yoichi、Watanabe Makoto、Akitaya Hiroshi、Takaki Katsutoshi、Kawabata Koji S、Itoh Ryosuke、Oasa Yumiko
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 71 号: 2 ページ: 47-47

    • DOI

      10.1093/pasj/psz017

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] NIC 偏光観測モードの再開発2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 隼、禅野 孝広、斎藤 智樹、伊藤 洋一
    • 雑誌名

      Stars and Galaxies

      巻: 1 号: 0 ページ: 17-27

    • DOI

      10.32231/starsandgalaxies.1.0_17

    • NAID

      130007620366

    • ISSN
      2434-270X
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Polarized Transmission Spectrum of Earth as Observed during a Lunar Eclipse2017

    • 著者名/発表者名
      Jun Takahashi, Yoichi Itoh, Kensuke Hosoya, Padma A. Yanamandra-Fisher, Takashi Hattori
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 154 号: 6 ページ: 1-14

    • DOI

      10.3847/1538-3881/aa91d6

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Feasibility of spectro-polarimetric characterization of exoplanetary atmospheres with direct observing instruments2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, J., Matsuo, T., Itoh, Y.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 599 ページ: A56-A56

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201628206

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 地上からの地球観測: 月面地球照・月食2020

    • 著者名/発表者名
      高橋 隼
    • 学会等名
      ABC若手分野間連携勉強会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 西はりま天文台 NICとWFGS2の改良2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 隼, 本田敏志
    • 学会等名
      2019年度せいめいユーザーズミーティング (第29回光赤外ユーザーズミーティング)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 月食偏光の比較: 2014年10月8日と2015年4月4日2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 隼, 伊藤 洋一, 渡邉 誠, 秋田谷 洋, 高木 勝俊, 川端 弘治, 伊藤 亮介, 大朝 由美子, 石橋 遥子, OISTER collaboration
    • 学会等名
      日本天文学会2019年春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 月食の偏光観測2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 隼
    • 学会等名
      第9回光赤外線天文学大学間連携ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 2015年4月4日皆既月食の偏光分光観測2017

    • 著者名/発表者名
      高橋隼, 伊藤洋一, 細谷謙介, Yanamandra-Fisher, P. A., 服部尭
    • 学会等名
      日本天文学会 2017年秋季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 月食の偏光観測2017

    • 著者名/発表者名
      高橋隼
    • 学会等名
      第8回 光赤外線天文学大学間連携ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 偏光分光観測による系外惑星大気調査の実現可能性2016

    • 著者名/発表者名
      高橋隼、松尾太郎 、伊藤洋一
    • 学会等名
      アストロバイオロジーネットワーク2016年年会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 偏光分光観測による系外惑星水蒸気探査の実現可能性2016

    • 著者名/発表者名
      高橋隼, 松尾太郎, 伊藤洋一
    • 学会等名
      日本天文学会2016年秋季年会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Feasibility of Spectro-Polarimetric Detection of Atmospheric Components of Exoplanets2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Takahashi
    • 学会等名
      TMT Science Forum
    • 発表場所
      京都市国際交流会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Feasibility Evaluation of Spectro-Polarimetric Detection of Water Vapor in an Atmosphere of Exoplanets2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Takahashi, Taro Matsuo, Yoichi Itoh
    • 学会等名
      Water in the Universe: from clouds to oceans
    • 発表場所
      ノールトウェイク(オランダ)
    • 年月日
      2016-04-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Feasibility Evaluation of Spectro-Polarimetric Detection of Water Vapor in an Atmosphere of Exoplanets2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Takahashi, Taro Matsuo, Yoichi Itoh
    • 学会等名
      Water in the Universe: from Clouds to Oceans
    • 発表場所
      ノールトウェイク(オランダ)
    • 年月日
      2016-04-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 皆既月食の偏光観測2015

    • 著者名/発表者名
      高橋隼
    • 学会等名
      第6回光赤外線天文学大学間連携ワークショップ
    • 発表場所
      国立天文台(東京都三鷹市)
    • 年月日
      2015-11-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-11-04  

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