| 研究課題/領域番号 |
20K20918
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
三宅 芙沙 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (90738569)
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| 研究分担者 |
堀内 一穂 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (00344614)
箱崎 真隆 国立歴史民俗博物館, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (30634414)
早川 尚志 名古屋大学, 高等研究院(宇宙), 特任助教 (10879787)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 宇宙線生成核種 / 太陽活動 / 年輪 / 氷床 / シュワーベサイクル / 放射性炭素 / ベリリウム10 / 氷床コア / 樹木年輪 / シュワーべサイクル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
年輪の14Cや氷床コアの10Beといった宇宙線生成核種は過去の長期的な太陽磁場活動の優れた代替データである。一方、太陽活動を議論する上で大変重要となる太陽11年周期（シュワーベサイクル）は、核種データに現れる振幅が小さいため、宇宙線生成核種を用いた検出手法が未だ確立していない。本研究では、月解像度の年輪14Cデータと、複数地点の氷床コア10Beデータを分析することで、シュワーベサイクル検出法の確立を目指す。本研究が実現することにより、黒点データの妥当性を検証することが可能となるだけでなく、過去数万年間のシュワーベサイクルの調査につながり、太陽物理学をはじめ革新的な影響を及ぼす。
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| 研究実績の概要 |
年輪の14Cや氷床コアの10Beといった宇宙線生成核種は、過去の太陽磁場活動を探る優れた指標である。太陽活動が活発になると、地球へ飛来する宇宙線量が低下するという逆相関関係が知られ、年輪14Cや氷床コア10Beデータを用て、太陽11年周期（シュワーベサイクル）を調査することが可能と考えられている。一方で、宇宙線生成核種データに現れるシュワーベサイクル変動はその振幅も小さく、正しくシュワーベサイクルを捕らえるのは容易ではない。本研究では、信用できる黒点データが得られている19世紀について、超高精度な分析を行うことで、宇宙線生成核種を利用したシュワーベサイクル検出法の確立を目指す。
本研究では、まず年輪の14Cデータにみられるバックグラウンド変動を正しく評価するため、バックグラウンド変動の一つと考えられる年層内の14C季節変動の調査を行った。アラスカ産のシトカスプルースを用いて、早材・晩材に年輪を剥離し、それぞれ14C濃度を高精度で測定したところ、大気の14Cデータから期待される早材・晩材の違いは確認されなかった。これは、今回用いたシトカスプルースが予想よりも短い期間年輪形成を行っていた、あるいは貯蔵炭素を用いて年輪形成を行っていた可能性を示唆する。また、中国産の木材試料(マツ、カラマツ)を用いて、同様の調査を行ったところ、大気の14C季節変動と同様な早材・晩材差の傾向が確認された。これらの分析結果から、年層内の14C変動がシュワーベサイクルの復元に影響を及ぼすかどうかは用いる樹木に依存していると考えられる。
アラスカ産シトカスプルースを用いて得られた14Cデータから、黒点変化と無矛盾の周期変化をとらえることができた。
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