スーパーアースの放射過程のモデリングとハビタブルゾーンマッピング

• 研究課題/領域番号: 25800264
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 大西 将徳 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 研究員 (50644887)
• 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: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 系外惑星 / ハビタブルゾーン / 放射伝達 / スーパーアース / 水損失限界 / モデル開発 / 射出限界 / 対流圏界面 / water loss limit / 惑星放射

研究成果の概要

スーパーアースを含む系外惑星のハビタビリティの議論を目的として、汎用性の高い放射伝達モデルの開発を行った。波数スペクトルを高分解能で計算する line-by-line 放射伝達モデルを基本とし、任意の温度、大気組成プロファイルをもとに惑星大気の放射伝達過程を計算できる。大気大循環モデルや放射対流平衡モデルのための k-分布モデルの開発も行った。本モデルを用いた計算により、ハビタブルゾーンの決定に重要な惑星の対流圏界面には、2つのレジーム（低温で乾燥した圏界面と高温で湿潤な圏界面）があることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Lifetime and Spectral Evolution of a Magma Ocean with a Steam Atmosphere: Its Detectability by Future direct Imaging (2015)
  • 著者名/発表者名: Keiko Hamano, Hajime Kawahara, Yutaka Abe, Masanori Onishi, George L. Hashimoto
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 806 号: 2 ページ: 216-216
  • DOI: 10.1088/0004-637x/806/2/216
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 湿潤大気に現れる対流圏界面高度の異なる二つの大気構造 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大西将徳、はしもとじょーじ、倉本圭、高橋芳幸、石渡正樹、高橋康人、林祥介
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2016年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ (千葉県・千葉市)
  • 年月日: 2016-05-22
• [学会発表] Line-by-line 放射計算による湿潤大気の 2 つの圏界面レジーム (2016)
  • 著者名/発表者名: 大西将徳、はしもとじょーじ、倉本圭、高橋芳幸、石渡正樹、高橋康人、林祥介
  • 学会等名: 日本気象学会2016年度春季大会
  • 発表場所: オリンピック記念青少年総合センター (東京都・渋谷区)
  • 年月日: 2016-05-18
• [学会発表] Two humidity regimes of stratosphere on a moist atmosphere (2016)
  • 著者名/発表者名: Masanori Onishi, George L. Hashimoto, Kiyoshi Kuramoto, Yoshiyuki O. Takahashi, Yasuto Takahashi, Masaki Ishiwatari, Yoshi-Yuki Hayashi
  • 学会等名: International Workshop on "Exoplanets and Disks: Their Formation and Diversity III"
  • 発表場所: Hotel Nikko Yaeyama (Okinawa, ishigaki)
  • 年月日: 2016-02-21
  • 国際学会
• [学会発表] 木星大気放射冷却に対する雲対流の寄与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋康人、はしもとじょーじ、石渡正樹、高橋芳幸、杉山耕一朗、大西将徳、倉本圭
  • 学会等名: 日本惑星科学会秋季大会2015
  • 発表場所: 東京工業大学 (東京都・目黒区)
  • 年月日: 2015-10-14
• [学会発表] 放射対流平衡モデルによる水蒸気大気の圏界面温度推定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大西将徳, はしもとじょーじ、倉本圭、高橋芳幸、石渡正樹、高橋康人、林祥介
  • 学会等名: 日本惑星科学会秋季大会2015
  • 発表場所: 東京工業大学 (東京都・目黒区)
  • 年月日: 2015-10-14
• [学会発表] 水素-水蒸気大気をもつ地球型惑星の海洋形成条件 (2015)
  • 著者名/発表者名: 濱野景子、阿部豊、大西将徳
  • 学会等名: 日本惑星科学会秋季大会2015
  • 発表場所: 東京工業大学 (東京都・目黒区)
  • 年月日: 2015-10-14
• [学会発表] 水蒸気大気の圏界面の推定とハビタブルゾーンの内側境界 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大西将徳、はしもとじょーじ、倉本圭、高橋芳幸、石渡正樹、高橋康人、林祥介
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2015-05-24 – 2015-05-28
• [学会発表] 水蒸気大気におおわれたマグマオーシャンの寿命と放射スペクトル進化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 濱野景子、河原創、阿部豊、大西将徳、はしもとじょーじ
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2015-05-24 – 2015-05-28
• [学会発表] The radiative cooling and the solar heating in Jovian troposphere (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuto TAKAHAHI, George HASHIMOTO, Masaki ISHIWATARI, Yoshiyuki O. TAKAHASHI, Ko-ichiro SUGIYAMA, Masanori ONISHI, Kiyoshi KURAMOTO
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • 発表場所: アパホテル&リゾート 東京ベイ幕張 (千葉県・千葉市)
  • 年月日: 2015-05-24
  • 国際学会
• [学会発表] 水蒸気大気におおわれたマグマオーシャンの寿命と放射スペクトル進化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 濱野景子、河原創、阿部豊、大西将徳、はしもとじょーじ
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • 発表場所: アパホテル&リゾート 東京ベイ幕張 (千葉県・千葉市)
  • 年月日: 2015-05-24
• [学会発表] 水蒸気大気の圏界面の推定とハビタブルゾーンの内側境界 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大西将徳, はしもとじょーじ、倉本圭、高橋芳幸、石渡正樹、高橋康人、林祥介
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • 発表場所: アパホテル&リゾート 東京ベイ幕張 (千葉県・千葉市)
  • 年月日: 2015-05-24
• [学会発表] 水蒸気大気の圏界面の推定とハビタブルゾーンの内側境界 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大西将徳、はしもとじょーじ、倉本圭、高橋芳幸、石渡正樹、高橋康人、林祥介
  • 学会等名: 日本気象学会2015年度春季大会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2015-05-21 – 2015-05-24
• [学会発表] 水蒸気大気の圏界面の推定とハビタブルゾーンの内側境界 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大西将徳, はしもとじょーじ、倉本圭、高橋芳幸、石渡正樹、高橋康人、林祥介
  • 学会等名: 日本気象学会2015年度春季大会
  • 発表場所: つくば国際会議場 (茨城県・つくば市)
  • 年月日: 2015-05-21
• [学会発表] Radiation model development and its use for exoplanets (2015)
  • 著者名/発表者名: Masanori Onishi, George L. Hashimoto, Kiyoshi Kuramoto, Yoshiyuki O. Takahashi, Yasuto Takahashi, Masaki Ishiwatari, Yoshi-Yuki Hayashi
  • 学会等名: Japanese-French model studies of planetary atmospheres
  • 発表場所: Kobe University (Hyogo, Kobe)
  • 年月日: 2015-05-11
• [学会発表] 系外惑星の放射モデル開発とハビタブルゾーンの内側限界 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大西将徳、はしもとじょーじ、倉本圭、高橋芳幸、石渡正樹、高橋康人、林祥介
  • 学会等名: 系外惑星大気WS2015/惑星大気研究会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2015-03-04 – 2015-03-06
• [学会発表] 水蒸気大気の進化と観測可能性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 濱野景子、河原創、阿部豊、大西将徳、はしもとじょーじ
  • 学会等名: 系外惑星大気WS2015/惑星大気研究会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2015-03-04 – 2015-03-06
• [学会発表] Development of a radiative transfer model for steam atmospheres and application to Earth-like planets (2015)
  • 著者名/発表者名: Masanori Onishi,Yasuto Takahashi, Yoshiyuki O. Takahashi, Yutaka Abe, Keiko Hamano, George L. Hashimoto, Yoshi-Yuki Hayashi, Masaki Ishiwatari, Hajime Kawahara, Kiyoshi Kuramoto
  • 学会等名: Workshop on Exoplanets in JFY2014
  • 発表場所: Fukutake Hall, The University of Toky
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-03
• [学会発表] Development of a general circulation model for earth-like planetary atmospheres (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki O. Takahashi, Yoshi-Yuki Hayashi, Shinichi Takehiro, Masaki Ishiwatari, Kensuke Nakajima, George L. Hashimoto, and Masanori Onishi
  • 学会等名: Workshop on Exoplanets in JFY2014
  • 発表場所: Fukutake Hall, The University of Toky
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-03
• [学会発表] 大気大循環モデルのための放射モデル開発: 同期回転惑星大気 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大西将徳、はしもとじょーじ、倉本圭、高橋芳幸、石渡正樹、高橋康人、林祥介
  • 学会等名: 日本惑星科学会秋季大会2014
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [学会発表] 巨大ガス惑星の雲層構造と放射冷却過程 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋康人、はしもとじょーじ、石渡正樹、高橋芳幸、大西将徳、倉本圭
  • 学会等名: 日本惑星科学会秋季大会2014
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [学会発表] マグマオーシャンに覆われた惑星の光度進化曲線とその検出可能性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 濱野景子、阿部豊、河原創、大西将徳、はしもとじょーじ
  • 学会等名: 日本惑星科学会秋季大会2014
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [学会発表] Tropospheric Cooling Rates of Gas Giant Planets in the Solar System (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuto TAKAHASHI, Kiyoshi KURAMOTO, George HASHIMOTO, Masaki ISHIWATARI, Yoshiyuki TAKAHASHI, Masanori ONISHI
  • 学会等名: AOGS 11th Annual Meeting in Sapporo
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2014-07-29 – 2014-08-01
• [学会発表] Evolution of Early Atmosphere on Terrestrial Planets after Giant Impact (2014)
  • 著者名/発表者名: Hamano K, Abe Y & Onishi M
  • 学会等名: Goldschmidt 2014 in California
  • 発表場所: California, USA
  • 年月日: 2014-06-08 – 2014-06-13
  • 招待講演
• [学会発表] Line-by-line 放射計算による水蒸気大気の放射特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大西将徳、はしもとじょーじ、倉本圭、高橋芳幸、石渡正樹、高橋康人、林祥介
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] 木星と土星における雲形成過程の違い (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋康人、はしもとじょーじ、石渡正樹、高橋芳幸、大西将徳、倉本圭
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] Development of radiative transfer model for exoplanets with steam asmotpheres
  • 著者名/発表者名: Masanori Onishi, George L. Hashimoto, Kiyoshi Kuramoto, Yoshiyuki O. Takahashi, Yasuto Takahashi, Masaki Ishiwatari, Yoshi-Yuki Hayashi
  • 学会等名: The 5th Subaru International Conference in Keauhou Kona
  • 発表場所: Sheraton Kona Resort & Spa at Keauhou Bay, The Big Island of Hawaii
• [学会発表] 系外惑星の放射モデル開発と水蒸気大気への応用
  • 著者名/発表者名: 大西将徳、はしもとじょーじ、倉本圭、高橋芳幸、高橋康人、石渡正樹、林祥介
  • 学会等名: 系外惑星大気WS 2014/惑星大気研究会
  • 発表場所: 国立天文台三鷹キャンパス
• [学会発表] Line-by-line 放射計算による水蒸気大気の放射特性
  • 著者名/発表者名: 大西将徳、はしもとじょーじ、倉本圭、高橋芳幸、高橋康人、石渡正樹、林祥介
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [備考] 地球流体電脳倶楽部放射伝達モデルプロジェクト DCRTM
  • URL: https://www.gfd-dennou.org/arch/dcrtm/
• [備考] 地球流体電脳倶楽部放射伝達モデルプロジェクト DCRTM
  • URL: https://www.gfd-dennou.org/arch/dcrtm/