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アルマ望遠鏡テラヘルツリモートセンシングによる、ビッグデータ惑星科学の創成

研究課題

研究課題/領域番号 17K14420
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 地球宇宙化学
研究機関東京大学 (2019)
東京農工大学 (2017-2018)

研究代表者

飯野 孝浩  東京大学, 情報基盤センター, 特任准教授 (40750493)

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 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード電波天文学 / テラヘルツ / リモートセンシング / ビッグデータ / 最適化問題 / 大気化学 / アルマ / サブミリ波 / 海王星 / タイタン / アルマ望遠鏡 / 並列計算 / 惑星起源・進化 / 地球化学 / テラヘルツ/赤外材料・素子
研究成果の概要

アルマはミリ波・サブミリ波の波長域において世界最高の感度と空間分解能を実現するリモートセンサである.この波長域を用いた惑星大気観測には,多様な分子の3次元分布の導出,成層圏における風速の直接導出,そして分子輝線・連続波の双方を用いた気温3次元分布の導出といった強みが存在する.本研究では,特にアルマを中心とした地上大型望遠鏡群の積極的な利活用により,地上観測による太陽系内惑星大気物理・化学環境の観測的解明に挑み,その基盤となるデータ処理パイプラインの開発という工学的成果,これを用いた海王星・タイタン大気および固体天体表面の環境解明という理学的成果の双方を挙げることに成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の工学的成果として,アルマ望遠鏡の較正観測用データの科学研究用データへの高速変換パイプラインの開発と運用に成功したことが挙げられる.アルマ望遠鏡は多様な太陽系内天体を1日に複数回観測しており,その莫大なデータ群は,時間・周波数方向について巨大な太陽系天文学ビッグデータである.
本データ群から,最も高精細な海王星の連続波観測データを選び,世界初のサブミリ波における海王星大気構造の観測的導出に成功した.また,タイタン大気中の分子分布の時空間変動の導出,同位体の検出,速度構造の導出などにも成功しており,ごく近い将来の論文化を目指している.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] NASAゴダード宇宙飛行センター/ジェット推進研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] マックス・プランク研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] パリ天文台(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] パリ天文台(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 14N/15N Isotopic Ratio in CH3CN of Titan’s Atmosphere Measured with ALMA2020

    • 著者名/発表者名
      Iino Takahiro、Sagawa Hideo、Tsukagoshi Takashi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 890 号: 2 ページ: 95-95

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab66b0

    • 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] Spatially Resolved Sub-millimeter Continuum Imaging of Neptune with ALMA2018

    • 著者名/発表者名
      Iino Takahiro、Yamada Takayoshi
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 155 号: 2 ページ: 92-96

    • DOI

      10.3847/1538-3881/aaa420

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ビッグデータ太陽系天文学の創成のためのALMAキャリブレーション観測データの悉皆的解析システムの検討と構築2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Iino, Mitaro Namiki and Takayoshi Yamada
    • 雑誌名

      AXA Research and Development Report: Journal of Space Science Informatics Japan

      巻: JAXA-RR-17-009 ページ: 19-32

    • URL

      http://id.nii.ac.jp/1696/00001803/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A SIMULATION STUDY ON TERAHERTZ CONTINUUM-WAVE OBSERVATIONS OF NEPTUNE’S ATMOSPHERE FOCUSING ON FUTURE ALMA OBSERVATION2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Iino, Takayoshi Yamada and Yuki Tanaka
    • 雑誌名

      the Journal of Remote Sensing Society of Japan

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007584771

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Determination of ^14N/^15N of CH_3CN in Titan’s atmosphere with ALMA2019

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Iino, Hideo Sagawa and Takashi Tsukagoshi
    • 学会等名
      EPSC2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ALMAを用いたタイタン大気アセトニトリルにおける窒素同位体比の初計測と,銀河宇宙線由来大気化学過程への制約2019

    • 著者名/発表者名
      飯野孝浩,佐川英夫,塚越崇
    • 学会等名
      惑星科学会秋季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 「アルマ太陽系天文学ビッグデータ」を用いた,タイタン大気微量分子時空間変動の観測的解明2019

    • 著者名/発表者名
      飯野孝浩,佐川英夫,塚越崇
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Spatial distribution of gaseous hydrogen cyanide on Neptune's stratosphere revealed by ALMA2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Iino, Hideo Sagawa and Takashi Tsukagoshi,
    • 学会等名
      European Planetary Science Congress 2018, Berlin
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMAを用いた時間・空間分解能の太陽系内惑星大気分光観測と,太陽系内同位体勾配観測の可能性2018

    • 著者名/発表者名
      飯野孝浩
    • 学会等名
      ALMA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] ALMAアーカイブビッグデータを用いた,タイタン・海王星大気の分光・連続波観測2018

    • 著者名/発表者名
      飯野孝浩
    • 学会等名
      宇宙電波懇談会シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ALMA による Titan 大気組成時空間変動と同位体比の観測的解明2018

    • 著者名/発表者名
      飯野孝浩
    • 学会等名
      2018年度惑星科学会秋季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アルマを用いた海王星上部対流圏における連続波放射の観測と,全球大気循環への制約2018

    • 著者名/発表者名
      飯野孝浩,佐川英夫,塚越崇
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] On the spatial distribution of Neptune's stratospheric HCN obtained with ALMA2018

    • 著者名/発表者名
      飯野孝浩,佐川英夫,塚越崇
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ALMA分光観測による,タイタンにおける大気組成時空間変動の観測的取得と氷衛星大気化学の制約2018

    • 著者名/発表者名
      飯野孝浩,佐川英夫,塚越崇
    • 学会等名
      2018年日本天文学会春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatial distribution of Neptune's stratospheric temperature obtained with ALMA cycle-0 continuum observation2017

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Iino, Takayoshi Yamada and Yuki Tanaka
    • 学会等名
      EPSC 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMAを用いた海王星成層圏大気構造空間分布の観測的取得2017

    • 著者名/発表者名
      飯野孝浩,山田崇貴,田中佑希
    • 学会等名
      2017年日本天文学会秋季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] Takahiro IINO website

    • URL

      https://sites.google.com/site/iinotakahiro1980/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] Takahiro Iino website

    • URL

      https://sites.google.com/site/iinotakahiro1980/home

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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