| 研究課題/領域番号 |
21K13976
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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 | 東京大学 (2023)
東京工業大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
黒川 宏之 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (80713643)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021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 | 地球 / 系外惑星 / 気候 / 大気化学 / 物質循環 / 元素循環 / 炭素循環 / 太古代 / 窒素循環 / 地球型惑星 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
系外惑星観測の発展にともない，第2の地球の発見・特徴づけへの期待が高まっている．惑星表層環境はその大気に左右される．そして，大気進化を駆動するのは紫外線による光化学反応と元素循環である．系外地球型惑星の特徴づけの時代に先立ち，本研究では地球型惑星の大気と表層環境進化の理論予想を行う．研究手法としては，実験との比較から較正された大気化学・表層-マントル間の元素循環モデルを構築する．地質・地球化学的記録との比較から地球進化を再現するモデルパラメータを制約する．地球科学的情報・実験に立脚した現実的なモデルを用いて，主星スペクトル型・軌道半径の異なる系外地球型惑星の進化を解明し，観測的特徴を予想する．
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| 研究成果の概要 |
本研究では、地球型惑星の気候計算・大気化学計算・物質循環計算を組み合わせた惑星大気・表層水量進化の理論モデルを構築した。主星スペクトル型・主星と惑星との距離(軌道半径)、大気中の窒素・二酸化炭素・一酸化炭素・メタン分圧というパラメータの幅広い範囲について、表層温度と大気酸化率のデータベースを作成した。地球や系外地球型惑星の大気進化・表層水量進化のパラメータ依存性を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
太陽系外惑星観測の発展にともない、地球のように海を湛え生命を育む惑星の発見・特徴づけへの期待が高まっている。惑星の表層環境は温室効果や水の保持といった効果を通じてその大気に左右される。本研究成果は、地球史にもとづき惑星の表層環境進化を決定する要因を決定し、その知見を太陽系外惑星へと応用するのに役立つものである。本研究の成果を適用することで、現在実現しつつある太陽系外地球型惑星の大気観測をもとに、それらの惑星の表層環境や内部、進化史の情報を読み出すことができる。
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