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タイタンのミッシングメタンリザーバを解明するメタンハイドレート研究:拡散と粒成長

研究課題

研究課題/領域番号 17K14422
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
研究機関徳島大学

研究代表者

野口 直樹  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 助教 (50621760)

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)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードメタンハイドレート / タイタン / 拡散 / 高圧 / 高圧氷 / メタン循環 / 振動分光 / 赤外分光 / ラマン分光 / 分子ダイナミクス / 赤外分光法 / ミッシングメタンリザーバ / 低温高圧
研究成果の概要

土星の衛星であるタイタンの内部にはメタンハイドレートの層が存在すると考えられている。このメタンハイドレートの存在量を推定するのに必要なメタンハイドレート中での分子の移動速度(分子拡散)や振動状態について実験的な研究を行った。その結果、タイタン内部の温度圧力条件でのメタンハイドレートに含まれるメタン分子の量や、水分子の移動速度(拡散係数)が分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

タイタンの大気中には2%のメタンが含まれており、探査によって発見されているアミノ酸前駆物質の原料であると考えられている。そのため、タイタンのメタンの存在量を確定し、メタンの循環過程を解明することは分子進化速度を解明するうえで重要である。この研究の成果は、タイタンにおけるメタンのリーザバ(貯蔵庫)であるメタンハイドレートの存在量を見積もるのに必要な基礎的なデータを実験によって導出したことである。

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

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Rheological property of H2O ice VI inferred from its self-diffusion: Implications for the mantle dynamics of large icy bodies2020

    • 著者名/発表者名
      N. Noguchi, T. Okuchi
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 335 ページ: 113401-113401

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2019.113401

    • NAID

      120007126568

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pluto's ocean is capped and insulated by gas hydrates2019

    • 著者名/発表者名
      Shunichi Kamata, Francis Nimmo, Yasuhito Sekine, Kiyoshi Kuramoto, Naoki Noguchi, Jun Kimura, Atsushi Tani
    • 雑誌名

      Nature Geoscience

      巻: 印刷中

    • NAID

      120006767542

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 赤外分光によるメタンハイドレート高圧相の分子ダイナミクス測定2020

    • 著者名/発表者名
      野口 直樹, 米澤 拓也, 横井 優, 徳永 友貴, 森脇 太郎, 池本 夕佳, 岡村 英一
    • 学会等名
      第33回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Rheology of non-water ices inferred from diffusion coefficients: A compilation study2019

    • 著者名/発表者名
      野口 直樹
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019 年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] メタンハイドレートの自己拡散係数の測定2019

    • 著者名/発表者名
      米澤 拓也, 野口 直樹, 横井 優, 谷 篤史, 岡村 英一
    • 学会等名
      第60回高圧討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] メタンハイドレートの回転準位の圧力依存性2019

    • 著者名/発表者名
      横井 優, 野口 直樹, 米澤 拓也, 徳永 友貴, 森脇 太郎, 池本 夕佳, 谷 篤史, 岡村 英一
    • 学会等名
      第60回高圧討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高圧下での氷の分子拡散ダイナミクス2019

    • 著者名/発表者名
      野口 直樹, 岡村 英一
    • 学会等名
      2019年日本化学会中国四国支部大会 徳島大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高圧氷とその関連物質の自己拡散係数とそのダイナミクス2019

    • 著者名/発表者名
      米澤 拓也, 野口 直樹, 横井 優, 谷 篤史, 岡村 英一
    • 学会等名
      2019年日本化学会中国四国支部大会 徳島大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 圧力によるメタンハイドレートの回転準位の変化2019

    • 著者名/発表者名
      横井 優, 野口 直樹, 米澤 拓也, 徳永 友貴, 森脇 太郎, 池本 夕佳, 谷 篤史, 岡村 英一
    • 学会等名
      2019年日本化学会中国四国支部大会 徳島大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] High-pressure synthesis of doped black phosphrous2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Noguchi, Yuki Fujii, Takahiro Saitoh and Hidekazu Okamura
    • 学会等名
      MISASA 2019 & CMC "Origin, Evolution & Dynamics of the Earth & Planetary Interior"
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低温高圧下におけるメタンハイドレートの赤外分光測定2018

    • 著者名/発表者名
      野口 直樹, 米澤 拓也, 横井 優, 徳永 友貴, 森脇 太郎, 池本 夕佳, 岡村 英一
    • 学会等名
      第29回光物性研究会論文集
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] メタンハイドレートの低温高圧下での赤外分光測定2018

    • 著者名/発表者名
      野口 直樹, 米澤 拓也, 横井 優, 徳永 友貴, 森脇 太郎, 池本 夕佳, 岡村 英一
    • 学会等名
      第58回高圧討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧下における高圧氷VI相の水素拡散係数の測定2018

    • 著者名/発表者名
      米澤 拓也, 野口 直樹, 岡村 英一
    • 学会等名
      第58回高圧討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 原子拡散から探る氷とその高圧相のレオロジー2017

    • 著者名/発表者名
      野口 直樹, 奥地 拓生
    • 学会等名
      日本地球科学惑星連合2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペルチエ冷却DACの開発と各種分光測定への応用2017

    • 著者名/発表者名
      野口 直樹, 奥地 拓生
    • 学会等名
      第58回高圧討論会
    • 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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