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生命誕生時の太陽地球環境

研究課題

研究課題/領域番号 20K20943
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
研究機関東京大学 (2021-2022)
名古屋大学 (2020)

研究代表者

今田 晋亮  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40547965)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード太陽 / プラズマ / 太陽風 / 太陽フレア / 太陽周期活動 / 磁場 / 太陽地球環境 / 暗い若い太陽のパラドックス / 太陽圏 / フレア / 生命誕生
研究開始時の研究の概要

地球に生命が誕生したとされる35億年前、標準モデルによると太陽は現在よりも暗く、地球は全球凍結の状態にあり、生命が誕生する事が難しい状態にあったと考えられている。昔の太陽が暗いと考えられている理由は初期太陽における核融合反応が活発で無いと考えられているためであり、当時太陽は現在の明るさの75%程度しかないと考えられている。この問題は太陽と地球環境の関係に関する最大の未解決問題のひとつである。本研究課題では、これまでとは全く違う、「昔の太陽は実は暗くなかった」可能性について、太陽地球環境・天文学の立場から検討する。

研究成果の概要

地球に生命が誕生したとされる35億年前、太陽は現在よりも暗く、地球は全球凍結の状態にあり、生命が誕生する事が難しい状態にあったと考えられている。昔の太陽が暗い理由は初期太陽における核融合反応が活発で無いと考えられているためであり、当時太陽は現在の明るさの75%程度しかないと考えられている。これまで、このパラドックスの解決策として、いくつかの説が検討されてきた。温室効果ガスによる影響が主に検討されてきたが、説明できない現象も多く未だ解決に至っていない。本研究課題では、これまでとは全く違う、「昔の太陽は実は暗くなかった」可能性について、太陽地球環境・天文学の立場から検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究計画は「太陽系と生命はどのように生まれて来たのかの解明」に直接答えを与えうるものであり、宇宙科学分野全体に与える意義は大きい。さらに、もし初期太陽が今より数%重かった場合、太陽系の惑星形成、地球以外の惑星大気の進化等、周辺の分野に多大な影響を及ぼしうる。それぞれの分野で確立されている観測事実や理論モデルと重たい初期太陽は矛盾しうる。逆に、これまで初期太陽が現在の太陽と変わらないものを想定していたために、説明できなかった現象が説明できる可能性もあり「The Faint Young Sun Paradox」の天文学的なアプローチは周辺分野への波及効果は大きい。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 8件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 13件、 招待講演 10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Statistical analysis for EUV dynamic spectra and their impact on the ionosphere during solar flares2023

    • 著者名/発表者名
      Nishimoto Shohei、Watanabe Kyoko、Jin Hidekatsu、Kawai Toshiki、Imada Shinsuke、Kawate Tomoko、Otsuka Yuichi、Shinbori Atsuki、Tsugawa Takuya、Nishioka Michi
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 75 号: 1 ページ: 30-30

    • DOI

      10.1186/s40623-023-01788-6

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inference of magnetic field during the Dalton minimum: Case study with recorded sunspot areas2022

    • 著者名/発表者名
      Uneme Shoma、Imada Shinsuke、Lee Harim、Park Eunsu、Hayakawa Hisashi、Iju Tomoya、Moon Yong-Jae
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 74 号: 4 ページ: 767-776

    • DOI

      10.1093/pasj/psac032

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Factors That Determine the Power-law Index of an Energy Distribution of Solar Flares2022

    • 著者名/発表者名
      Kawai Toshiki、Imada Shinsuke
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 931 号: 2 ページ: 113-113

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac6aca

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PSTEP: project for solar?terrestrial environment prediction2021

    • 著者名/発表者名
      Kusano Kanya、Ichimoto Kiyoshi、Ishii Mamoru、Miyoshi Yoshizumi、Yoden Shigeo、Akiyoshi Hideharu、Asai Ayumi、Ebihara Yusuke、Fujiwara Hitoshi、Goto Tada-Nori、Hanaoka Yoichiro、Hayakawa Hisashi、Hosokawa Keisuke、Hotta Hideyuki、Hozumi Kornyanat、Imada Shinsuke、Iwai Kazumasa、et al
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 73 号: 1 ページ: 159-159

    • DOI

      10.1186/s40623-021-01486-1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Johann Christoph M?ller’s Sunspot Observations in 1719???1720: Snapshots of the Immediate Aftermath of the Maunder Minimum2021

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Iju Tomoya、Kuroyanagi Chiaki、Carrasco V?ctor M. S.、Besser Bruno P.、Uneme Shoma、Imada Shinsuke
    • 雑誌名

      Solar Physics

      巻: 296 号: 10 ページ: 154-154

    • DOI

      10.1007/s11207-021-01880-8

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stephan Prantner’s Sunspot Observations during the Dalton Minimum2021

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Uneme Shoma、Besser Bruno P.、Iju Tomoya、Imada Shinsuke
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 919 号: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abee1b

    • NAID

      120007190685

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Energy Conversion Rate of an Active Region Transient Brightening Estimated by Hinode Spectroscopic Observations2021

    • 著者名/発表者名
      Kawai Toshiki、Imada Shinsuke
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 918 号: 2 ページ: 51-51

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac09eb

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Broadening Technique of the Numerically Unresolved Solar Transition Region and Its Effect on the Spectroscopic Synthesis Using Coronal Approximation2021

    • 著者名/発表者名
      Iijima Haruhisa、Imada Shinsuke
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 917 号: 2 ページ: 65-65

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac07a5

    • NAID

      120007190682

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nonequilibrium Ionization Plasma during a Large Solar Limb Flare Observed by Hinode/EIS2021

    • 著者名/発表者名
      Imada S.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 914 号: 2 ページ: L28-L28

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ac063c

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solar Soft X-ray Irradiance Variability, I: Segmentation of Hinode/XRT Full-Disk Images and Comparison with GOES (1???8 ?) X-Ray Flux2021

    • 著者名/発表者名
      Adithya H. N.、Kariyappa Rangaiah、Shinsuke Imada、Kanya Kusano、Zender Joe、Dam? Luc、Gabriel Giono、DeLuca Edward、Weber Mark
    • 雑誌名

      Solar Physics

      巻: 296 号: 4 ページ: 71-71

    • DOI

      10.1007/s11207-021-01785-6

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reanalyses of the sunspot observations of Fogelius and Siverus: Two “Long-Term” observers during the Maunder Minimum2020

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Iju Tomoya、Uneme Shoma、Besser Bruno P、Kosaka Shunsuke、Imada Shinsuke
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: staa 号: 1 ページ: 2965-2965

    • DOI

      10.1093/mnras/staa2965

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Energy Distribution of Small-scale Flares Derived Using a Genetic Algorithm2020

    • 著者名/発表者名
      Kawai Toshiki、Imada Shinsuke
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 906 号: 1 ページ: 2-2

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abc9ae

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solar cycle-related variation in solar differential rotation and meridional flow in solar cycle 242020

    • 著者名/発表者名
      Imada Shinsuke、Matoba Kengo、Fujiyama Masashi、Iijima Haruhisa
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 72 号: 1 ページ: 182-182

    • DOI

      10.1186/s40623-020-01314-y

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Statistical and Observational Research on Solar Flare EUV Spectra and Geometrical Features2020

    • 著者名/発表者名
      Nishimoto Shohei、Watanabe Kyoko、Imada Shinsuke、Kawate Tomoko、Lee Kyoung-Sun
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 904 号: 1 ページ: 31-31

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abbacb

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Statistical Analysis of Asymmetric Sunspot Decay Observed by Hinode2020

    • 著者名/発表者名
      Imada Shinsuke、Kato Shota、Fujiyama Masashi
    • 雑誌名

      Solar Physics

      巻: 295 号: 11 ページ: 154-154

    • DOI

      10.1007/s11207-020-01724-x

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nowcast of an EUV dynamic spectrum during solar flares2020

    • 著者名/発表者名
      Kawai Toshiki、Imada Shinsuke、Nishimoto Shohei、Watanabe Kyoko、Kawate Tomoko
    • 雑誌名

      Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics

      巻: 205 ページ: 105302-105302

    • DOI

      10.1016/j.jastp.2020.105302

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Solar Magnetic-fan Flaring Arch Heated by Nonthermal Particles and Hot Plasma from an X-Ray Jet Eruption2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Kyoung-Sun、Hara Hirohisa、Watanabe Kyoko、Joshi Anand D.、Brooks David H.、Imada Shinsuke、Prasad Avijeet、Dang Phillip、Shimizu Toshifumi、Savage Sabrina L.、Moore Ronald、Panesar Navdeep K.、Reep Jeffrey W.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 895 号: 1 ページ: 42-42

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab8bce

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Intrusion of Magnetic Peninsula Toward Neighboring Opposite Polarity Region that Triggers Largest Solar Flare in Solar Cycle 242020

    • 著者名/発表者名
      Yumi Bamba, Satoshi Inoue, Shinsuke Imada
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 894 号: 1 ページ: 29-29

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab85ca

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] SOLAR-C Mission and Numerical Modeling of Flaring Plasma2023

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Imada
    • 学会等名
      RoCMI 2023: Confronting numerical models of the solar chromosphere and corona with high resolution observations
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetic Reconnection in the Solar Corona and Future Solar Mission SOLAR-C2022

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Imada
    • 学会等名
      20th INTERNATIONAL CONGRESS ON PLASMA PHYSICS
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nonequilibrium Ionization Plasma during a Large Solar Limb Flare Observed by Hinode/EIS2022

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Imada
    • 学会等名
      Hinode-15/IRIS-12
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Solar-C (EUVST) Mission2022

    • 著者名/発表者名
      今田晋亮 , 清水敏文 , 他 International Solar-C(EUVST) team
    • 学会等名
      第22回 宇宙科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 太陽物理学における 2030 年代 の科学研究戦略2021

    • 著者名/発表者名
      今田晋亮 , 太陽研連会員
    • 学会等名
      第150回 SGEPSS 総会・講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Current Status of the Solar-C (EUVST) Mission2021

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Imada , International Solar-C WG
    • 学会等名
      Hinode-14/ IRIS-11
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Solar-C (EUVST) Mission and Data Management Plan2021

    • 著者名/発表者名
      今田晋亮 , International Solar-C WG
    • 学会等名
      International Heliophysics Data Environment Alliance 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Current Status of the Solar-C (EUVST)2021

    • 著者名/発表者名
      今田晋亮 , International Solar-C WG
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Science Objectives and Current Status of Solar-C EUVST2021

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Imada, Toshifumi Shimizu, Tomoko Kawate, Shin Toriumi, Yukio Katsukawa et al.
    • 学会等名
      43rd COSPAR Scientific Assembly
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Current Status of the Solar-C_EUVST Mission2020

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Imada, Toshifumi Shimizu, Tomoko Kawate, Shin Toriumi, Yukio Katsukawa et al.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solar-C EUVST mission2020

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Imada, Toshifumi Shimizu, Tomoko Kawate, Shin Toriumi, Yukio Katsukawa et al.
    • 学会等名
      Uji Reconnection Workshop 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Science Objectives of the Solar-C(EUVST)2020

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Imada, Toshifumi Shimizu, Tomoko Kawate, Shin Toriumi, Yukio Katsukawa et al.
    • 学会等名
      the Fourth Asia-Pacific Conference on Plasma Physics
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Machine Learning Study in Solar Physics2020

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Imada, Toshiki Kawai, Shoma Uneme, Kento Michiwaki
    • 学会等名
      The 29th International Toki Conference on Plasma and Fusion Research
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Variability of High Energy Particle Environment Associated with Solar Activity2020

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Imada, Daiko Shiota, Kazumasa iwai, Takashi Minoshima, Haruhisa Iijima, Yoshizumi Miyoshi
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Thermal Non-equilibrium Plasma Observed by Hinode2020

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Imada
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Solar-terrestrial environmental prediction2023

    • 著者名/発表者名
      Kusano et al.
    • 総ページ数
      462
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811977640
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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