紫外線宇宙望遠鏡による太陽系外惑星大気の研究

• 研究課題/領域番号: 16H04059
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 超高層物理学
• 研究機関: 立教大学
• 研究代表者: 亀田 真吾 立教大学, 理学部, 教授 (30455464)
• 研究分担者: 村上 豪 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (50734026)
• 研究協力者: 長田 直也 ; 堀越 寛己 ; 生駒 大洋 ; 成田 憲保 ; 塩谷 圭吾
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2017年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2016年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
• キーワード: 系外惑星 / ハビタブルゾーン / 地球型惑星 / 表層環境 / 高層大気 / 外圏大気 / 紫外線分光 / 紫外線観測 / 紫外線検出器 / 紫外線 / 水素 / 酸素原子大気 / 低温度星 / 紫外線輻射 / 強紫外線 / 宇宙望遠鏡 / 真空紫外線分光 / 惑星大気

研究成果の概要

地球に類似した系外惑星の発見に向けて大型計画が複数進行しており、ハビタブルゾーンにある地球型大気の観測検討が急速に進みつつある。本研究では太陽系内地球惑星大気の観測で蓄積された技術を継承し、太陽系外の地球型惑星の観測手法の検討と技術開発を進めた。その結果、ロシアの1.7m紫外線宇宙望遠鏡WSO-UVに本研究チームが開発を担当する高感度紫外線分光器が搭載される方針が決定され、2国間の協定締結に向けて活動を継続している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

広大な宇宙において、地球そして人類は唯一の存在だろうか？地球のように表層に海洋を有し、生命を育む惑星は他に見つかっていない。太陽系外には3500個以上の惑星が見つかっており、その大きさと熱輻射量が地球と同程度の惑星も見つかっている。これらの惑星を調査し、生命保有惑星を発見することは天文・惑星科学分野の究極的な目標である。本研究は、他の計画と異なり、紫外線観測により惑星表層環境に迫るものであり、本研究により国際協力計画への参加による実現性が見えてきている。

研究成果

• [国際共同研究] NASA(米国)
• [国際共同研究] Geneva Observatory(スイス)
• [国際共同研究] IKIRAS(ロシア連邦)
• [国際共同研究] UCL(英国)
• [国際共同研究] IKI(ロシア連邦)
• [国際共同研究] ジュネーブ天文台(スイス)
• [雑誌論文] Hayabusa2 arrives at the carbonaceous asteroid 162173 Ryugu?A spinning top?shaped rubble pile (2019)
  • 著者名/発表者名: Watanabe S.、Hirabayashi M.、Hirata N. et al.
  • 雑誌名: Science 巻: 364 号: 6437 ページ: 268-272
  • DOI: 10.1126/science.aav8032
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The surface composition of asteroid 162173 Ryugu from Hayabusa2 near-infrared spectroscopy (2019)
  • 著者名/発表者名: Kitazato K. et al.
  • 雑誌名: Science 巻: 364 号: 6437 ページ: 272-275
  • DOI: 10.1126/science.aav7432
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The geomorphology, color, and thermal properties of Ryugu: Implications for parent-body processes (2019)
  • 著者名/発表者名: Seiji Sugita, R. Honda, T. Morota, S. Kameda, H. Sawada, E. Tatsumi, M. Yamada, C. Honda, Y. Yokota, T. Kouyama, N. Sakatani, K. Ogawa, H. Suzuki, T. Okada, N. Namiki, S. Tanaka, Y. Iijima, K. Yoshioka, M. Hayakawa, Y. Cho, M. Matsuoka, N. Hirata, N. Hirata, H. Miyamoto, Jun Kimura
  • 雑誌名: Science 巻: 17 号: 6437 ページ: 252-252
  • DOI: 10.1126/science.aaw0422
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Observability of hydrogen-rich exospheres in Earth-like exoplanets (2019)
  • 著者名/発表者名: dos Santos Leonardo A.、Bourrier Vincent、Ehrenreich David、Kameda Shingo
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 622 ページ: A46-A46
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201833392
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Western Bulge of 162173 Ryugu Formed as a Result of a Rotationally Driven Deformation Process (2019)
  • 著者名/発表者名: Hirabayashi M.、Tatsumi E.、Miyamoto H.、Komatsu G.、Sugita S.、Watanabe S.、Scheeres D. J.、Barnouin O. S.、Michel P.、Honda C.、Michikami T.、Cho Y.、Morota T.、Hirata N. et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 874 号: 1 ページ: L10-L10
  • DOI: 10.3847/2041-8213/ab0e8b
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A chemical survey of exoplanets with ARIEL (2018)
  • 著者名/発表者名: Tinetti Giovanna、Drossart Pierre、Eccleston Paul、(略), Shingo Kameda, et al.
  • 雑誌名: Experimental Astronomy 巻: 46 号: 1 ページ: 135-209
  • DOI: 10.1007/s10686-018-9598-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Stellar imaging coronagraph and exoplanet coronal spectrometer: two additional instruments for exoplanet exploration onboard the WSO-UV 1.7-m orbital telescope (2018)
  • 著者名/発表者名: Tavrov Alexander、Kameda Shingo、Yudaev Andrey、Dzyuban Ilia、Kiselev Alexander、Shashkova Inna、Korablev Oleg、Sachkov Mikhail、Nishikawa Jun、Tamura Motohide、Murakami Go、Enya Keigo、Ikoma Masahiro、Narita Norio
  • 雑誌名: Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 巻: 4 号: 04 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1117/1.jatis.4.4.044001
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Initial inflight calibration for Hayabusa2 optical navigation camera (ONC) for science observations of asteroid Ryugu (2018)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., M. Yamada, K. Kameda, T. Kouyama, E. Tatsumi, R. Honda, H. Sawada, N. Ogawa, T. Morota, C. Honda, N. Sakatani, M. Hayakawa, Y. Yokota, and S. Sugita
  • 雑誌名: Icarus 巻: 300 ページ: 341-359
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2017.09.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Initial products of Akatsuki 1-μm camera (2018)
  • 著者名/発表者名: Iwagami N., Sakanoi T., Hashimoto G., Sawai K., Ohtsuki S., Takagi S., Uemizu K., Ueno M., Kameda S., Murakami S., Nakamura M., Ishii N., Abe T., Satoh T., Imamura T., Hirose C., Suzuki M., Hirata N., Yamazaki A., Sato T., Yamada M., Yamamoto Y., Fukuhara T., Ogohara K., Ando H., Sugiyama K., Kashimura H., Kouyama, T.
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 70 号: 1
  • DOI: 10.1186/s40623-017-0773-5
  • NAID: 120006486824
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ecliptic North-South Symmetry of Hydrogen Geocorona (2017)
  • 著者名/発表者名: Kameda S.、Ikezawa S.、Sato M.、Kuwabara M.、Osada N.、Murakami G.、Yoshioka K.、Yoshikawa I.、Taguchi M.、Funase R.、Sugita S.、Miyoshi Y.、Fujimoto M.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 44 号: 23
  • DOI: 10.1002/2017gl075915
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Overview of Akatsuki data products: definition of data levels, method and accuracy of geometric correction (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogohara, K., M. Takagi, et al.
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 69 号: 1 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1186/s40623-017-0749-5
  • NAID: 120006486825
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Experimental characterization of elastomeric O-rings as reusable seals for mass spectrometric measurements: Application to in situ K?Ar dating on Mars (2017)
  • 著者名/発表者名: Cho Yuichiro、Kameda Shingo、Okuno Mamoru、Horiuchi Misa、Shibasaki Kazuo、Wagatsuma Ryo、Aida Yusuke、Miura Yayoi N.、Yoshioka Kazuo、Okazaki Ryuji、Sugita Seiji
  • 雑誌名: Advances in Space Research 巻: 60 号: 7 ページ: 1453-1462
  • DOI: 10.1016/j.asr.2017.07.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging observations of the hydrogen coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko in September 2015 by the PROCYON/LAICA (2017)
  • 著者名/発表者名: Shinnaka, Y., N. Fougere, H. Kawakita, S. Kameda, M. R. Combi, S. Ikezawa, A. Seki, M. Kuwabara, M. Sato, M. Taguchi, I. Yoshikawa
  • 雑誌名: Astronomical Journal 巻: 153 号: 2 ページ: 76-81
  • DOI: 10.3847/1538-3881/153/2/76
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Preflight calibration test results for optical navigation camera telescope (ONC-T) onboard the Hayabusa2 spacecraft (2016)
  • 著者名/発表者名: Kameda, S., H. Suzuki, T. Takamatsu, Y. Cho, T. Yasuda, M. Yamada, H. Sawada, R. Honda, T. Morota, C. Honda, M. Sato, K. Shibasaki, S. Ikezawa, S. Sugita
  • 雑誌名: Space Sci. Rev., 巻: - 号: 1-4 ページ: 17-31
  • DOI: 10.1007/s11214-015-0227-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultraviolet detector with CMOS-coupled microchannel plates for future space missions (2016)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., M. Kuwabara, K. Yoshioka, R. Hikida, F. Suzuki, and I. Yoshikawa
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: 9905 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1117/12.2232183
• [学会発表] Hydrogen Geocorona Observed by PROCYON/LAICA (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Kameda et al.
  • 学会等名: AOGS2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] FAR-EXTENDED HYDROGEN EXOSPHERE OBSERVED BY PROCYON/LAICA (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Kameda et al.
  • 学会等名: COSPAR2018
  • 国際学会
• [学会発表] VUV Spectroscopy for terrestrial exoplanetary exosphere (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Kameda, G. Murakami, et al.
  • 学会等名: EPSC2018
  • 国際学会
• [学会発表] UVSPEX onboard WSO-UV (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Kameda, G. Murakami, et al.
  • 学会等名: The Ninth Moscow Solar System Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] 紫外線による系外惑星大気のトランジット観測計画 (2018)
  • 著者名/発表者名: 村上豪, 亀田真吾, 生駒大洋, 成田憲保, 塩谷圭吾, 寺田直樹, 小玉貴則
  • 学会等名: 第19回惑星圏研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 宇宙望遠鏡搭載用高効率紫外線分光器の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 亀田真吾,村上豪, 塩谷圭吾, 小玉貴則, 成田憲保, 生駒大洋, 寺田直樹, 吉川一朗
  • 学会等名: 惑星科学会秋季講演会
• [学会発表] Ultraviolet Spectrograph for Exoplanet Transit Investigations (UVSETI) onboard World Space Observatory; Ultraviolet (WSO-UV) (2017)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., S. Kameda, K. Enya, M. Ikoma, N. Narita, I. Yoshikawa, and S. Sugita
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Newly developed ultraviolet detector for future space missions (2016)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., M. Kuwabara, K. Yoshioka, R. Hikida, F. Suzuki, and I. Yoshikawa
  • 学会等名: The AOGS 2016 13th Annual Meeting
  • 発表場所: 北京, 中国
  • 国際学会
• [学会発表] Ultraviolet detector with CMOS-coupled microchannel plates for future space missions (2016)
  • 著者名/発表者名: Murakami, G., M. Kuwabara, K. Yoshioka, R. Hikida, F. Suzuki, and I. Yoshikawa
  • 学会等名: SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation 2016
  • 発表場所: Edinburgh, United Kingdom
  • 国際学会
• [学会発表] Feasibility studies for the detection of atomic oxygen exospheres of terrestrial planets in the habitable zone of a low-temperature star with a UV space telescope (2016)
  • 著者名/発表者名: Horikoshi, H., Kameda, S., and Murakami, G.
  • 学会等名: AGU Fall meeting 2016
  • 発表場所: San Francisco, アメリカ
  • 国際学会
• [学会発表] 次期惑星探査に 向けた新型紫外線検出器の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村上豪, 桑原正輝, 吉岡和夫, 疋田伶奈, 鈴木文晴, 吉川一朗
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2016年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
• [学会発表] 紫外線望遠鏡による系外惑星酸素大気検出の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀越 寛己; 亀田 真吾; 村上 豪
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県福岡市）
• [学会発表] 紫外線望遠鏡による低温度星周りの系外惑星酸素大気検出の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀越 寛己; 亀田 真吾; 村上 豪
  • 学会等名: 日本惑星科学会2016年秋季講演会
  • 発表場所: ノートルダム清心女子大学（岡山県岡山市）
• [備考] LAICA data
  • URL: http://www2.rikkyo.ac.jp/web/kameda/LAICA/