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水月湖年縞堆積物による過去の太陽スーパーフレアの研究

研究課題

研究課題/領域番号 23K17694
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分16:天文学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

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)

研究分担者 中川 毅  立命館大学, 総合科学技術研究機構, 教授 (20332190)
林田 明  同志社大学, 研究開発推進機構, 嘱託研究員 (30164974)
柴田 一成  同志社大学, 理工学部, 教授 (70144178)
研究期間 (年度) 2023-06-30 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
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)
2024年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードスーパーフレア / 水月湖堆積物 / 花粉 / 炭素14 / 775年イベント / 水月湖 / 775年 / 放射性炭素 / 堆積物
研究開始時の研究の概要

太陽で巨大なフレアが発生すると、その影響が地球へ伝わり、人工衛星故障、通信障害、停電などの被害が発生することが知られている。現代社会の発展、とくに宇宙への進出に伴って、太陽ではどこまで巨大なフレアが発生するのか、世界的な関心が高まりつつある。本研究は、福井県若狭湾沿岸にある水月湖の堆積物中の放射性炭素の分析から、過去の太陽における超巨大フレア(スーパーフレア)の探索を行う。本挑戦的研究が成功すれば、将来的には5万年間の太陽スーパーフレアの歴史や統計的法則、さらには、太陽活動の変遷が判明する道が開かれると期待される。

研究実績の概要

樹木年輪の炭素14分析から過去のスーパーフレア探索が世界中で進められているが、樹木年輪が利用できるのは主に完新世に限定され、それを上回る年代の調査が難しい。本研究は、福井県水月湖の約7万年間にわたって存在する年縞堆積物の花粉を用いた炭素14分析から、774~775年の宇宙線イベントを起こしたと考えられるスーパーフレアの証拠再現が可能かどうか検証し、水月湖堆積物が完新世以前のスーパーフレア調査のアーカイブ試料として利用可能か検討することを目的としている。
本年度は、昨年度に分析の前処理などを進めていた、774~775年周辺の水月湖堆積物コア(SG22コア)に含まれる花粉中の炭素14分析を実施した。分析を行った堆積物コアの深度は、SG06のコンポジット深度において227~234(cm)に相当し、この区間で6点の炭素14分析を東京大学博物館の加速器質量分析を用いて実施した。これにより、昨年度得られた結果と合わせて、8点の炭素14の連続データが得られた。測定結果において、測定誤差に対して有意な炭素14増加は確認されなかった。しかし、水月湖堆積物のモデル年代で、得られた炭素14データを検討したところ、暦年較正曲線(INTCAL20)に対して、水月湖堆積物のモデル年代が若く見積もられている可能性が示唆された。今後、775年周辺の堆積物コア試料を確実に分析するため、さらに浅い深度の試料数点の炭素14分析を追加で実施し、水月湖堆積物コアのモデル年代の検証を行うとともに、774~775年の宇宙線イベントが有意に検出されるか調査する。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

予定していた深度の水月湖堆積物コアの花粉中炭素14分析は実施できたが、得られた結果から追加で分析を行う必要が生じた。現在、追加の分析数点の分析を進めているところであり、おおむね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

既に分析を行った深度と連続した深度(若い年代)のSG22コア数点(最低2点)について、炭素14分析を行い、水月湖コアのモデル年代の検証を行うとともに、774~775年の宇宙線イベントが有意に検出されるか調査する。

報告書

(2件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2025 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Historical extreme solar energetic particle events2025

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake
    • 雑誌名

      Proceedings of the IAU Symposium No. 388

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A luminescence-derived cryptostratigraphy from the Lake Suigetsu sedimentary profile, Japan: 45,000?30,200 IntCal20?yr BP2024

    • 著者名/発表者名
      Staff Richard A.、Sanderson David C.W.、Rex Charlie L.、Cresswell Alan、Hyodo Masayuki、Kitaba Ikuko、Marshall Michael H.、Schlolaut Gordon、Yamada Keitaro、Suzuki Yoshiaki、Nowinski Vanessa、Tada Ryuji、Nakagawa Takeshi
    • 雑誌名

      Quaternary Geochronology

      巻: 83 ページ: 101588-101588

    • DOI

      10.1016/j.quageo.2024.101588

    • 関連する報告書
      2024 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] A detailed record of large explosive eruptions from Japan between ?120 and 50 ka preserved at Lake Suigetsu2024

    • 著者名/発表者名
      Vineberg Sophie O.、Albert Paul G.、McLean Danielle、Suzuki Takehiko、Staff Richard A.、Yamada Keitaro、Kitaba Ikuko、Kitagawa Junko、Manning Christina J.、Buckland Hannah M.、Jones Gwydion、Nishizawa Fumikatsu、Nakagawa Takeshi、Smith Victoria C.
    • 雑誌名

      Quaternary Science Reviews

      巻: 346 ページ: 109021-109021

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2024.109021

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 年輪の炭素14にもとづく太陽活動復元研究2025

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      「年輪年代学の新展開」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Historical extreme events2024

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake
    • 学会等名
      IAU Symposium 388: Solar and Stellar Coronal Mass Ejections
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Extreme solar events2024

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake
    • 学会等名
      SCOSTEP meeting
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 宇宙線生成核種を用いた過去の太陽面爆発の探索2024

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      日本地球化学会 第71回年会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 過去の極端太陽高エネルギー粒子イベント2024

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      "Energetic Particle Chain"研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 炭素14スパイクと過去の太陽活動2024

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      2023年度名古屋大学宇宙地球環境研究所年代測定研究シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 年輪の C14 分析による過去の極端太陽面爆発の調査2023

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      「宇宙線で繋ぐ文明・地球環境・太陽系・銀河 2023 」研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 科学2024

    • 著者名/発表者名
      柴田一成、三宅芙沙他
    • 総ページ数
      96
    • 出版者
      岩波書店
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書

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公開日: 2023-07-04   更新日: 2025-12-26  

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