| 研究課題/領域番号 |
20K14547
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分17010:宇宙惑星科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 (2022-2023)
立教大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
坂谷 尚哉 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, 特任助教 (70795187)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | リュウグウ / 熱慣性 / 空隙率 / 熱進化 / 焼結体 / 熱伝導率 / 小天体 / 微惑星 / 熱物性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
小惑星リュウグウを探査したはやぶさ２の中間赤外カメラの観測によって、小惑星上には高空隙率の岩塊が大量に存在することが明らかになった。本研究では、小惑星母天体である微惑星の熱進化（ダストの焼結）が中途半端に進行したことによって、強度を持ちつつ高空隙率の岩石が形成されたという仮説を立て、その実証を行う。ダスト焼結体の熱物性計測実験、およびその結果を用いて様々な初期条件の微惑星の熱進化・内部構造計算を行う。これにより小惑星リュウグウの岩塊密度を作るための微惑星条件を制約し、母天体の姿に迫る。
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| 研究実績の概要 |
小惑星リュウグウの高空隙率岩塊と母天体の熱進化過程の関係を明らかにすることが目的である。2023年度は2022年度に作成したガラスビーズ焼結試料の熱伝導率測定を行ったが、試料の脆い性質による取り扱い性の困難さ、また line-heat source 法による熱伝導率計測センサとの接触熱伝達率の低さに起因する熱伝導率の大きな不確定性のため、熱伝導率と空隙率の関係の実験的な調査は十分に実施することができなかった。
研究機関全体を通じては、はやぶさ２中間赤外カメラTIRの低高度観測データを用いたリュウグウ表面岩塊の熱慣性・空隙率の推定を行った（ただし、空隙率推定は隕石や高空隙率粉体についての既存の実験データを外挿した経験式を用いた）。その結果、大多数の岩塊は空隙率 30-50% 程度であり、稀に空隙率 70% 以上の岩塊も存在することを発見した。この高空隙率は母天体の表層付近でほとんど加熱・圧縮を経験していない物質、すなわちリュウグウ母天体中で最も始原的な情報を保持している物質であると考えられる。高空隙率ダスト微惑星の熱進化計算から最終的な母天体内部の空隙率分布を推定し、リュウグウ岩塊の空隙率分布と比較することで、母天体のサイズ・形成年代を制約する手法を構築した。本アイディア・手法はリュウグウに限らず他の小惑星や彗星にも適用できるはずであり、表面物質の空隙率という物理的な情報から母天体の進化を理解するという新たな手法を提案することができた。
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