ハワイ・ハレアカラ山頂における超高分解能分光連続観測に基づく火星メタンの解明

• 研究課題/領域番号: 25800271
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 超高層物理学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中川 広務 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (30463772)
• 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: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 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: 火星大気 / メタン / 赤外分光 / 地上観測 / ヘテロダイン / 高分解能 / 火星 / 赤外 / 分光 / 赤外ヘテロダイン分光 / ハワイ / 連続観測

研究成果の概要

ハワイ山頂に移設が完了した東北大学60cm望遠鏡に赤外ヘテロダイン分光器を実装し, 火星・金星のCO2 non-LTE emission検出に成功した. 得られたデータをもとに装置の性能評価・データSN評価を実施し, 専門雑誌に投稿受理された. メタンに絡む固層-気層相互作用に関連する火星の二酸化炭素同位体の観測を, マウナケア山頂IRTF望遠鏡におけるNASA赤外ヘテロダインチームとともに実施した. 成層圏望遠鏡SOFIAを用いて火星メタン観測を実施し, データ解析を開始した. 本地上観測の準備と並行し, 欧米探査機との国際連携体制を整えた.

研究成果

• [国際共同研究] University of Hawaii/NASA(米国)
• [国際共同研究] Istituto Nazaionale di AstroFisica(イタリア)
• [国際共同研究] University of Cologne(ドイツ)
• [雑誌論文] IR heterodyne spectrometer MILAHI for continuous monitoring observatory of Martian and Venusian atmospheres at Mt.Haleakala, Hawaii (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Nakagawa, S. Aoki, H. Sagawa, Y. Kasaba, I. Murata, G. Sonnabend, S. Okano, J. Kuhn, J. Ritter, M. Kagitani, T. Sakanoi, M. Taguchi, K. Takami
  • 雑誌名: Planetary Space Science 巻: 印刷中 ページ: 34-48
  • DOI: 10.1016/j.pss.2016.04.002
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Search for hydrogen peroxide in the Martian atmosphere by the Planetary Fourier Spectrometer onboard Mars Express (2015)
  • 著者名/発表者名: Aoki, S., M. Giuranna, Y. Kasaba, H. Nakagawa, G. Sindoni, A. Geminale, V. Formisano
  • 雑誌名: Icarus 巻: 245 ページ: 177-183
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of infrared Echelle spectrograph and mid-infrared heterodyne spectrometer on a small telescope at Haleakala, Hawaii for planetary observation (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakanoi, Takeshi; Kasaba, Yasumasa; Kagitani, Masato; Nakagawa, Hiromu; Kuhn, Jeff; Okano, Shoichi
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9147 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1117/12.2055877
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Regional coupling between lower and upper atmosphere revealed by MAVEN/IUVS and complementary study by Earth-based observation (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Nakagawa, S. Aoki, H. Sagawa, Y. Kasaba, I. Murata, K. Takami, G. Sonnabend, M. Sornig, J. Kuhn, J. Ritter, S. Okano, M. Kagitani, T. Sakanoi, M. Taguchi
  • 学会等名: International GEMSIS Workshop
  • 発表場所: 名古屋大学（名古屋）
  • 年月日: 2016-03-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 赤外ヘテロダイン分光器MILAHIを用いた火星・金星大気観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中川広務、青木翔平、佐川英夫、笠羽康正、村田功、高見康介、岡野章一、鍵谷将人、坂野井健、田口真
  • 学会等名: 第138回地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 年月日: 2015-11-02
• [学会発表] Scientific capabilities and measurement sensitivities of the IR heterodyne spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Nakagawa, H. Sagawa, S. Aoki, K. Takami, Y. Kaasba, I. Murata
  • 学会等名: Symposium on Planetary Science 2015
  • 発表場所: 東北大学大学院理学研究科（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2015-02-17
• [学会発表] 東北大学ハレアカラ60cm望遠鏡ファーストライトおよび1.8PLANETS望遠鏡計画:超高分解能赤外ヘテロダイン分光による惑星観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中川広務, 青木翔平, 笠羽康正, 村田功, G. Sonnabend, 佐川英夫, 岡野章一, 鍵谷将人, 坂野井健, J. Kuhn, J. Ritter
  • 学会等名: 地球型惑星圏研究会
  • 発表場所: 立教大学（東京都豊島区）
  • 年月日: 2014-12-26
• [学会発表] 超高波長分解能レーザヘテロダイン分光器の惑星への挑戦 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中川広務, 青木翔平, 笠羽康正, 村田功, G. Sonnabend, 佐川英夫, 岡野章一, 鍵谷将人, 坂野井健, J. Kuhn, J. Ritter, 伊藤一成
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: キッセイ文化ホール（長野県松本市）
  • 年月日: 2014-11-02
• [学会発表] 超高分解能レーザー分光器による惑星大気の連続観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中川広務, 青木翔平, 笠羽康正, 村田功, G. Sonnabend, 佐川英夫, 岡野章一, 鍵谷将人, 坂野井健, J. Kuhn, J. Ritter, 伊藤一成
  • 学会等名: 惑星科学会
  • 発表場所: 東北大学さくらホール（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2014-09-24
• [学会発表] Observing plan for continuous monitoring of planetary atmosphere using IR heterodyne instrument 2014 (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Nakagawa, Y. Kasaba, S. Aoki, I. Murata, S. Okano, and G. Sonnabend
  • 学会等名: Symposium on Planetary Science 2014
  • 発表場所: 東北大学青葉記念会館、仙台
• [学会発表] Study of planetary atmosphere by continuous monitoring using Mid-Infrared Laser Heterodyne Instrument (MILAHI) (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Nakagawa, S. Aoki, Y. Kasaba, I. Murata, S. Okano, and G. Sonnabend
  • 学会等名: European Planetary Science Congress 2014
  • 発表場所: ロンドン、イギリス
• [学会発表] ハワイ・ハレアカラにおける超高分解能赤外ヘテロダイン分光器 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中川広務, 青木翔平, 笠羽康正, 村田功, 市川隆, 岡野章一, G. Sonnabend
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 東北大学、仙台