高精度形状モデルに基づく小惑星イトカワの分光データ解析

• 研究課題/領域番号: 17K05639
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 会津大学
• 研究代表者: 平田 成 会津大学, コンピュータ理工学部, 上級准教授 (80372655)
• 研究分担者: 出村 裕英 会津大学, コンピュータ理工学部, 教授 (10360009) ; 北里 宏平 会津大学, コンピュータ理工学部, 准教授 (50550597)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 小惑星 / イトカワ / はやぶさ / 地理情報システム / リュウグウ / はやぶさ2 / 分光 / 形状モデル / 惑星探査 / 惑星起源・進化

研究成果の概要

小惑星ItokawaとRyuguの高精度形状モデルと分光観測データを組み合わせることで，小惑星表面の分光学的な地域差の分布と小惑星及びその母天体で過去に起きた地質活動を明らかにした．小惑星ItokawaはNeck領域に宇宙風化度が低い新鮮な領域が分布している．この領域はItokawaの特異な形状から地表温度の日変化が激しいことに加え，傾斜も非常に大きいことから，常に表層の更新が進んで風化度が上がらない環境にある可能性がある．小惑星Ryuguの表層物質は既知のC型コンドライト隕石と比較して宇宙風化が進むとともに強い脱水反応を被っていることが明らかになった．

研究成果の学術的意義や社会的意義

小惑星探査機はやぶさとはやぶさ2によって取得されたデータを駆使して，小惑星ItokawaとRyuguの構成物質を明らかにした上，小惑星表面の地質活動や両者の母天体の描像にも迫る情報を得ることができた．特に，近年小惑星上で起きる現象として着目されている熱疲労が，Itokawaでも重要な表面更新機構である可能性を見出した点は重要な知見である．また，終了したミッションのアーカイブデータから新たな知見を引き出せたこと，また進行中のミッションで取得されたデータから迅速な成果を得ることができたこと，いずれもビッグサイエンスである月惑星探査の成果を最大化するという観点からも大きな意義があったと考えられる．

研究成果

• [国際共同研究] Applied Physics Laboratory(米国)
• [国際共同研究] Applied Physics Laboratory(米国)
• [国際共同研究] Applied Physics Laboratory(米国)
• [雑誌論文] A generalised methodology for analytic construction of 1:1 resonances around irregular bodies: Application to the asteroid Ryugu’s ejecta dynamics (2020)
  • 著者名/発表者名: Soldini Stefania、Takanao Saiki、Ikeda Hitoshi、Wada Koji、Yuichi Tsuda、Hirata Naru、Hirata Naoyuki
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 180 ページ: 104740-104740
  • DOI: 10.1016/j.pss.2019.104740
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The spatial distribution of impact craters on Ryugu (2020)
  • 著者名/発表者名: Hirata Naoyuki、Morota Tomokatsu、Cho Yuichiro、Kanamaru Masanori、Watanabe Sei-ichiro、Sugita Seiji、Hirata Naru、Yamamoto Yukio、Noguchi Rina、Shimaki Yuri、Tatsumi Eri、Yoshioka Kazuo、Sawada Hirotaka、Yokota Yasuhiro、Sakatani Naoya、Hayakawa Masahiko、Matsuoka Moe、Honda Rie、Kameda Shingo
  • 雑誌名: Icarus 巻: 338 ページ: 113527-113527
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2019.113527
  • NAID: 120006766134
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Improving Hayabusa2 trajectory by combining LIDAR data and a shape model (2020)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, K., Noda, H., Ishihara, Y., Senshu, H., Yamamoto, K., Hirata, N., Hirata, N., Namiki, N., Otsubo, T., Higuchi, A., Watanabe, S., Ikeda, H., Mizuno, T., Yamada, R., Araki, H., Abe, S., Yoshida, F., Sasaki, S., et al
  • 雑誌名: Icarus 巻: 338 ページ: 113574-113574
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2019.113574
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Highly porous nature of a primitive asteroid revealed by thermal imaging (2020)
  • 著者名/発表者名: T.Okada, T.Fukuhara, S.Tanaka, M.Taguchi, T.Arai, H.Senshu, N.Sakatani, Y.Shimaki, H.Demura, Y.Ogawa, K.Suko, T.Sekiguchi, T.Kouyama, J.Takita, T.Matsunaga, T.Imamura, T.Wada, S.Hasegawa, J.Helbert, T.G.Muller, A.Hagermann, J.Biele, M.Grott, M.Hamm, M.Delbo, N.Hirata, N.Hirata, Y.Yamamoto, A.Miura, et al.
  • 雑誌名: Nature 巻: 579 号: 7800 ページ: 518-522
  • DOI: 10.1038/s41586-020-2102-6
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Dynamic precise orbit determination of Hayabusa2 using laser altimeter (LIDAR) and image tracking data sets (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, K., Otsubo, T., Matsumoto, K., Noda, H., Namiki, N., Takeuchi, H., Ikeda, H., Yoshikawa, M., Yamamoto, Y., Senshu, H., Mizuno, T., Hirata, N. et al.
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 72 号: 1 ページ: 85-85
  • DOI: 10.1186/s40623-020-01213-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sample collection from asteroid (162173) Ryugu by Hayabusa2: Implications for surface evolution (2020)
  • 著者名/発表者名: Morota, T., Sugita, S., Cho, Y., Kanamaru, M., Tatsumi, E., Sakatani, N., Honda, R., Hirata, N. et al.
  • 雑誌名: Science 巻: 368 号: 6491 ページ: 654-659
  • DOI: 10.1126/science.aaz6306
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An artificial impact on the asteroid 162173 Ryugu formed a crater in the gravity-dominated regime (2020)
  • 著者名/発表者名: Arakawa, M., Saiki, T., Wada, K., Ogawa, K., Kadono, T., Shirai, K., Sawada, H., Ishibashi, K., Honda, R., Sakatani, N., Iijima, Y., Okamoto, C., Yano, H., Takagi, Y., Hayakawa, M., Michel, P., Jutzi, M., Shimaki, Y., Kimura, S., Mimasu, Y., Toda, T., Imamura, H., Nakazawa, S., Hayakawa, H., Sugita, S., et al.
  • 雑誌名: Science 巻: 368 号: 6486 ページ: 67-71
  • DOI: 10.1126/science.aaz1701
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Boulder size and shape distributions on asteroid Ryugu (2019)
  • 著者名/発表者名: Michikami Tatsuhiro、Honda Chikatoshi、Miyamoto Hideaki、Hirabayashi Masatoshi、Hagermann Axel、Irie Terunori、Nomura Keita、Ernst Carolyn M.、et al.
  • 雑誌名: Icarus 巻: 331 ページ: 179-191
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2019.05.019
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Multivariable statistical analysis of spectrophotometry and spectra of (162173) Ryugu as observed by JAXA Hayabusa2 mission (2019)
  • 著者名/発表者名: Barucci M. A.、Hasselmann P. H.、Fulchignoni M.、Honda R.、Yokota Y.、Sugita S.、Kitazato K.、Deshapriya J. D. P.、Perna D.、Tatsumi E.、Domingue D.、Morota T.、Kameda S.、Iwata T.、Abe M. et al.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 629 ページ: A13-A13
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201935851
  • 査読あり / 国際共著
• [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 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] 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] Shape of (101955) Bennu indicative of a rubble pile with internal stiffness (2019)
  • 著者名/発表者名: Barnouin O. S.、The OSIRIS-REx Team et al.
  • 雑誌名: Nature Geoscience 巻: 12 号: 4 ページ: 247-252
  • DOI: 10.1038/s41561-019-0330-x
  • 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] Vis-NIR disk-integrated photometry of asteroid 25143 Itokawa around opposition by AMICA/Hayabusa (2018)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi Eri、Domingue Deborah、Hirata Naru、Kitazato Kohei、Vilas Faith、Lederer Susan、Weissman Paul R.、Lowry Stephen C.、Sugita Seiji
  • 雑誌名: Icarus 巻: 311 ページ: 175-196
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2018.04.001
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] HARMONICS: A Visualization Tool for <i>Hayabusa</i> and <i>Hayabusa 2</i> Missions (2017)
  • 著者名/発表者名: Wataru UENO, Hirohide DEMURA, Naru HIRATA
  • 雑誌名: TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES 巻: 60 号: 3 ページ: 132-136
  • DOI: 10.2322/tjsass.60.132
  • NAID: 130005635921
  • ISSN: 0549-3811, 2189-4205
  • 査読あり
• [学会発表] Shape Reconstruction of the Asteroid Ryugu with Structure-from-Motion Method (2020)
  • 著者名/発表者名: Hirata, N. Sugiyama, T. Hirata, N. Tanaka, S. Nishikawa, N. Noguchi, R. Shimaki, Y. Gaskell, R. Palmer, E. Matsumoto, K. Senshu, H. Yamamoto, Y. Murakami, S. Ishihara, Y. Sugita, S. Morota, T. Honda, R. Arakawa, M. Ogawa, K. Tsuda, Y. Watanabe, S.
  • 学会等名: 51st Lunar and Planetary Science Conference
  • 国際学会
• [学会発表] New Features of AiGIS: A 3D-GIS for Visualization of Map and Shape of Irregular-Shaped Small Bodies (2019)
  • 著者名/発表者名: Hirata, N.、Demura, H.、Tsuchiya, T.、Yamaguchi, Y.、Endo, T.、Sato, H.、Otake, H.
  • 学会等名: 50th Lunar and Planetary Science
  • 国際学会
• [学会発表] Regolith Properties on the S-Type Asteroid Itokawa Estimated from Photometrical Measurements (2018)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi, E. Domingue, D. Hirata, N. Kitazato, K. and Vilas, F. Lederer, S. M. Weissman, P. R. Lowrys, S.C. and Sugita, S.
  • 学会等名: Lunar and Planetary Science Conference
  • 国際学会
• [学会発表] AiGIS: A 3D-GIS for Visualization of Map and Shape of Irregular-Shaped Small Bodies (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirata, N. Demura, H. Ichikawa, M. Endo, T. and Ishihara, Y. Sato, H. Otake, H.
  • 学会等名: Lunar and Planetary Science Conference
  • 国際学会
• [学会発表] GUI Retrieval of FOVs in HARMONICS for 2018 Rendezvous of Hayabusa2 (2018)
  • 著者名/発表者名: Aoki, Y. Demura, H. Hirata, N. Ichikawa, M. and Endo, T.
  • 学会等名: Lunar and Planetary Science Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Constraints on global distribution of regolith deposits on the asteroid 162173 Ryugu (2017)
  • 著者名/発表者名: Hirata, Naru Matsumoto, K Michikami, T Kimura, J
  • 学会等名: JpGU-AGU Joint Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 小惑星イトカワの表面に見られる白色地域の成因 (2017)
  • 著者名/発表者名: 北里宏平, 平田成, 出村裕英, 稲澤朋生, 安部正真, 山本幸生, 三浦昭, 川口淳一郎
  • 学会等名: 日本惑星科学会2017年秋季講演会
• [学会発表] Thermally induced rock breakdown on asteroid Itokawa (2017)
  • 著者名/発表者名: Kitazato, K., Hirata, N., Demura, H., Inasawa, T., Abe, M., Yamamoto, Y., Miura A., Kawaguchi, J.
  • 学会等名: American Astronomical Society, DPS meeting #49
  • 国際学会
• [学会発表] Cluster analysis of near-infrared reflectance spectra of asteroid Itokawa (2017)
  • 著者名/発表者名: Inasawa, T., Kitazato, K., Hirata, N., Demura, H.
  • 学会等名: American Astronomical Society, DPS meeting #49
  • 国際学会
• [備考] ARC-Space
  • URL: https://arcspace.jp/
• [備考] Hayabusa2 Science Data Archives
  • URL: http://darts.isas.jaxa.jp/planet/project/hayabusa2/