巨大氷衛星の作り分け～ガニメデ，カリスト，タイタン～

• 研究課題/領域番号: 25800242
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 木村 淳 東京工業大学, 地球生命研究所, EON研究員 (00536138)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 氷衛星 / 惑星科学 / 衛星 / 内部構造 / テクトニクス / 熱史 / 氷 / 磁場

研究成果の概要

3つの巨大氷衛星の異なる内部および表層の特徴を説明するために，含水シリケイト始原核（以後，含水核）を導入したモデルを構築した．半径・密度ともに最大のガニメデでは，岩石中の放射性核種が含水核を加熱して深部が脱水すると，脱水に伴う高粘性率化からさらなる昇温が起こり，含水核深部温度はやがて金属成分の融点を超え，金属核が形成する．脱水したH2Oは上昇して衛星全体が膨張し，表面の伸張性テクトニクスを作り出す．半径と平均密度がガニメデよりやや小さいカリストでは脱水が不十分で金属核は形成しない．2衛星の中間的な半径と密度を持つタイタンは，ガニメデより規模は小さいものの脱水と衛星膨張が生じることが分かった．

研究成果

• [国際共同研究] Jet Propulsion Laboratory/Caltech/U southeran Calif(米国)
• [国際共同研究] ELSI, titech/JAMSTEC(Japan)
• [国際共同研究] INGV(Italy)
• [国際共同研究] U Leeds(英国)
• [国際共同研究] IST(Portugal)
• [雑誌論文] Evaluation of Global Expansion of Ganymede During the Course of Thermal Evolution (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yoda, Jun Kimura, Kei Kurita
  • 雑誌名: Proc. 47th Lunar and Planetary Science Conference 巻: 2016 ページ: 1848-1848
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Polymerization of building blocks of life on Europa and other icy moons (2015)
  • 著者名/発表者名: Kimura, J., Kitadai, N.
  • 雑誌名: Astrobiology 巻: 15 号: 6 ページ: 430-441
  • DOI: 10.1089/ast.2015.1306
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Strategy for Origins of Life Research (2015)
  • 著者名/発表者名: Scharf, C., Virgo, N., Cleaves, H.J., Aono, M., Aubert-Kato, N., Aydinoglu, A., Brasser, R.
  • 雑誌名: Astrobiology 巻: 15 号: 12 ページ: 1031-1042
  • DOI: 10.1089/ast.2015.1113
  • NAID: 120006800829
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Polymerization of building blocks of life on Europa and other icy moons (2015)
  • 著者名/発表者名: Kimura, J., and Kitadai, N.
  • 雑誌名: Astrobiology 巻: N/A
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Geology and photometric variation of Solar System bodies with minor atmospheres: Implications for solid exoplanets (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujii, Y., Kimura, J., Dohm, J., Ohtake, M.
  • 雑誌名: Astrobiology 巻: 14 号: 9 ページ: 753-768
  • DOI: 10.1089/ast.2014.1165
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Scientific use of LIDAR data of Hayabusa-2 Mission (2014)
  • 著者名/発表者名: Namiki, N., Mizuno, T., Hirata, N., Noda, H., Senshu, H., Yamada, R., Ikeda, H., Abe, S., Matsumoto, K., Oshigami, S., Miyamoto, H., Sasaki, S., Araki, H., Tazawa, S., Shizugami, M., Ishihara, Y., Kobayashi, M., Wada, K., Demura, H., Kimura, J., Yoshida, F., Hirata, N.
  • 雑誌名: New Results in the Observations and Space Exploration of Asteroids 巻: N/A ページ: 74-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exploration of Enceladus’ water-rich plumes toward understanding of chemistry and biology of the interior ocean (2014)
  • 著者名/発表者名: Sekine, Y., Takano, Y., Yano, H., Funase, R., Takai, K., Ishihara, M., Shibuya, T., Tachibana, S., Kuramoto, K., Yabuta, H., Kimura, J., Furukawa, Y.
  • 雑誌名: Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan 12 巻: 29 ページ: 7-11
  • NAID: 130004548657
  • 査読あり
• [雑誌論文] Near-infrared Brightness of Ganymede and Callisto Eclipsed in Jovian Shadow: A New Scope to Investigate Jovian Upper Atmosphere (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohji Tsumura, Ko Arimatsu, Eiichi Egami, Yutaka Hayano, Chikatoshi Honda, Jun Kimura, Kiyoshi Kuramoto, Shuji Matsuura, Yosuke Minowa, Kensuke Nakajima, Taishi Nakamoto, Mai Shirahata, Jason Surace, Yasuto Takahashi, and Takehiko Wada
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 789 号: 2 ページ: 122-128
  • DOI: 10.1088/0004-637x/789/2/122
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exploration of Enceladus’ water-rich plumes toward understanding of chemistry and biology of the interior ocean (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuhito Sekine, Yoshinori Takano, Hajime Yano, Ryu Funase, Ken Takai, Morio Ishihara, Takazo Shibuya, Shogo Tachibana, Kiyoshi Kuramoto, Hikaru Yabuta, Jun Kimura, Yoshihiro Furukawa
  • 雑誌名: Transactions of Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Special Issue of ISTS 巻: in press
  • NAID: 130004548657
  • 査読あり
• [雑誌論文] Icy moon and water ocean: Explorations of the Jovian system (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura
  • 雑誌名: Transactions of the Institute of Natural Science, Senshu University 巻: in press
• [雑誌論文] Back to Jupiter with renovated interest in the system and fresh focus on the icy moons (1): Jupiter system exploration mission "JUICE" as the mission by mankind (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura, Sho Sasaki, and Masaki Fujimoto
  • 雑誌名: Planetary People 巻: 22 ページ: 146-151
  • NAID: 110009660453
• [学会発表] Toward understanding of the extra-terrestrial habitability (2016)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura
  • 学会等名: Upstairs Downstairs: Consequences of Internal Planet Evolution for the Habitability and Detectability of Life on Extrasolar Planets
  • 発表場所: Tempe, AZ, US
  • 年月日: 2016-02-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Long-term stability of an subsurface ocean in Ganymede and its effect to tidal response, toward future altimetry measurement (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura Shunichi Kamata, Steve Vance and Hauke Hussmann
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2015
  • 発表場所: SanFrancisco, US
  • 年月日: 2015-12-14
  • 国際学会
• [学会発表] Toward characterization of extra-terrestrial deep water world and its habitability using computational approach and spacecraft exploration (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura and Shunichi Kamata
  • 学会等名: 8th Japan Astrobilogy Network Workshop
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2015-11-27
  • 国際学会
• [学会発表] Primordial hydrous model for Ganymede might explain a formation of extensional groove and metallic core (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura and Kiyoshi Kuramoto
  • 学会等名: JUICE/GALA meeting 2015
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2015-11-11
  • 国際学会
• [学会発表] Tidal deformation of Ganymede and effects of a subsurface ocean: a model calculation in preparation for JUICE-GALA measurements (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura, Shunichi Kamata, Koji Matsumoto, Francis Nimmo and Kiyoshi Kuramoto
  • 学会等名: AOGS 2015 Annual Meeting
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2015-08-03
  • 国際学会
• [学会発表] Stability of an internal ocean in Ganymede (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura, Steve Vance, Hauke Hussmann and Kei Kurita
  • 学会等名: Astrobiology Science Conference 2015
  • 発表場所: Chicago, US
  • 年月日: 2015-06-15
  • 国際学会
• [学会発表] Interior evolution of Ganymede and its surface manifestation: toward JUICE measurements (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura and Kiyoshi Kuramoto
  • 学会等名: JpGU 2015
  • 発表場所: Chiba, Japan
  • 年月日: 2015-05-24
  • 国際学会
• [学会発表] Subsurface Ocean in the Icy Moons, as Possible Extraterrestrial Habitats (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura
  • 学会等名: 衛星系研究会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-08-27
• [学会発表] Divergent evolutional model among the large icy moons: Metallic core formation (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura, Kiyoshi Kuramoto
  • 学会等名: AOGS 2014
  • 発表場所: ロイトン札幌
  • 年月日: 2014-07-30
• [学会発表] Polymerization of building blocks of life on Europa and other icy moons (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura, Norio Kitadai
  • 学会等名: Origins 2014
  • 発表場所: Nara-ken New Public Hall
  • 年月日: 2014-07-08
• [学会発表] Longevity of an internal ocean in Ganymede (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura
  • 学会等名: JpGU 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-04-30
• [学会発表] Development of JUICE/Ganymede Laser Altimeter (GALA) (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura
  • 学会等名: JpGU 2014
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-04-30
• [学会発表] Science Targets of JUICE Mission: What we can do in 20 years later ? (2014)
  • 著者名/発表者名: Sho Sasaki, Yoshifumi Saito, Masaki Fujimoto, Jun Kimura, Yasumasa Kasaba and JUICE JAPAN
  • 学会等名: Symposium on Planetary Science 2014
  • 発表場所: Sendai
• [学会発表] Photometric Variability of Solar System Solid Objects: Implications for Rocky/Icy Exoplanets (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuka Fujii, Jun Kimura, James Dohm, Makiko Ohtake
  • 学会等名: Exoplanets and Disks: Their Formation and Diversity II
  • 発表場所: Hawaii, US
• [学会発表] Deep Habitat in the icy moons: structure and evolution of the internal ocean (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura
  • 学会等名: International Astrobiology Workshop 2013, Sagamihara
  • 発表場所: Sagamihara
• [学会発表] Research activities on icy and rocky satellites in Japan: Theory, experiments, and explorations (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun Kimura
  • 学会等名: JUICE-GALA meeting
  • 発表場所: Berlin
• [学会発表] Exploration of Enceladus' Water-rich Plumes Toward Understanding of Chemistry and Biology of the Interior Ocean (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhito Sekine, Yoshinori Takano, Hajime Yano, Ryo Funase, Ken Takai, Morio Ishihara, Takazo Shibuya, Shogo Tachibana, Kiyoshi Kuramoto, Hikaru Yabuta, Jun Kimura, Yoshihiro Furukawa
  • 学会等名: 29th International symposium on space technology and science
  • 発表場所: Nagoya
  • 招待講演