惑星大気を模した高温水素ガス下での分子線実測に基づく系外惑星大気探査

• 研究課題/領域番号: 23K25920
• 補助金の研究課題番号: 23H01224 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分16010:天文学関連
• 研究機関: 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(機構直轄研究施設)
• 研究代表者: 小谷 隆行 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(機構直轄研究施設), アストロバイオロジーセンター, 准教授 (40554291)
• 研究分担者: 川島 由依 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (40897691) ; 吉岡 和夫 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 講師 (70637131) ; 河原 創 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, 准教授 (90649758)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 19,890千円 (直接経費: 15,300千円、間接経費: 4,590千円); 2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2023年度: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
• キーワード: 太陽系外惑星 / 高分散分光 / ガスセル

研究開始時の研究の概要

近年、地上大型望遠鏡の高分散分光器で多数の系外惑星大気中に分子が検出され、温度構造や惑星質量といった情報が得られることがわかってきた。しかし、スペクトルから物理・化学情報を取り出すためのスペクトル線の分子データベースは、高分散分光には精度・情報が不十分である。本研究では、この問題を解決するために、系外惑星大気と同じ水素ヘリウム背景大気に一酸化炭素・メタン等を混合したガスを加熱炉で加熱し、惑星と同じ物理化学状態にしてスペクトル測定することで、実験的に必要な精度の分子データを得る。この実験データに基づき、系外惑星・褐色矮星の高分散スペクトルから惑星質量や大気の物理・化学的な性質を実際に制約する。