彗星・デブリ円盤ダストは変成した星間塵か？それとも原始惑星系円盤凝縮物か？

• 研究課題/領域番号: 26400230
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 神戸大学 (2014-2015, 2017); 名古屋大学 (2016)
• 研究代表者: 木村 宏 神戸大学, 理学研究科, 理学研究科研究員 (10400011)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
• キーワード: 星間ダスト / 局所星間雲 / 元素存在量 / 有機物 / シリケイト

研究成果の概要

本研究によって、カッシーニ、スターダスト、ロゼッタ探査機による星間ダストと彗星ダストのデータや、ハッブル宇宙望遠鏡による星間ガスや地上近赤外線干渉計によるデブリ円盤の観測データを分析したところ、星間ダストと彗星・デブリ円盤ダストの元素組成だけでなくその粒子ごとの組成の均一・不均一性の違いが明らかになった。こうした結果から、彗星・デブリ円盤ダストは変成した星間ダストではなく、原始惑星系円盤凝縮物であるという結論に至った。

研究成果

• [国際共同研究] University of Maryland/University of Missouri-Columbia(米国)
• [国際共同研究] Grenoble Alpes University/Observatoire de Paris(France)
• [国際共同研究] Max Planck Institute for Astronomy/University of Heidelberg/Max Planck Inst. f. Solar System Res.(Germany)
• [国際共同研究] European Space Agency(Spain)
• [国際共同研究] Regional Institute of Education(India)
• [国際共同研究] University of Maryland/University of Missouri-Columbia(米国)
• [国際共同研究] Grenoble Alpes University(France)
• [国際共同研究] Max Planck Institute for Astronomy/University of Heiderberg/Max Planck Inst. f. Solar System Res.(Germany)
• [国際共同研究] European Space Agency(Spain)
• [国際共同研究] European Space Agency(Spain)
• [国際共同研究] University of Heidelberg/Max Planck Inst. f. Solar System Res./Max Planck Institute for Astronomy(Germany)
• [国際共同研究] University of Maryland/University of Missouri-Columbia/California Institute of Technology(米国)
• [国際共同研究] Grenoble Alpes University(France)
• [国際共同研究] Indian Institute of Astrophysics(India)
• [雑誌論文] High Radiation Pressure on Interstellar Dust Computed by Light-scattering Simulation on Fluffy Agglomerates of Magnesium-silicate Grains with Metallic-iron Inclusions (2017)
  • 著者名/発表者名: Kimura Hiroshi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 839 号: 2 ページ: L23-L23
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aa6c2d
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cosmic Dust IX (2017)
  • 著者名/発表者名: Kimura Hiroshi、Kolokolova Ludmilla、Li Aigen、Kaneda Hidehiro、Augereau Jean-Charles、J?ger Cornelia
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 149 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1016/j.pss.2017.11.006
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cosmic Dust VIII (2016)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H., Kolokolova, L., Li, A., Kaneda, H., Jaeger, C., and Augereau, J.-C.
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 133 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1016/j.pss.2016.09.002
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Flux and composition of interstellar dust at Saturn from Cassini’s Cosmic Dust Analyzer (2016)
  • 著者名/発表者名: Altobelli, N., Postberg, F., Fiege, K., Trieloff, M., Kimura, H., Sterken, V.J., Hsu, H.-W., Hillier, J., Khawaja, N., Moragas-Klostermeyer, G., Blum, J., Burton, M., Srama, R., Kempf, S., and Gruen, E.
  • 雑誌名: Science 巻: 352 号: 6283 ページ: 312-318
  • DOI: 10.1126/science.aac6397
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] On the photoelectric quantum yield of small dust particles (2016)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 未定 号: 3 ページ: 2751-2761
  • DOI: 10.1093/mnras/stw820
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Light scattering and thermal emission by primitive dust particles in planetary systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H., Kolokolova, L., Li, A., and Lebreton, J.
  • 雑誌名: Light Scattering Reviews 巻: 11 ページ: 363-418
  • DOI: 10.1007/978-3-662-49538-4_8
  • ISBN: 9783662495360, 9783662495384
  • 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] Cohesion of amorphous silica spheres: Toward a better understanding of the coagulation growth of silicate dust aggregates (2015)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H., Wada, K., Senshu, H., and Kobayashi, H.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 巻: 812 号: 1 ページ: 67-67
  • DOI: 10.1088/0004-637x/812/1/67
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Interstellar dust in the Local Cloud surrounding the Sun (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kimura
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 449 号: 3 ページ: 2250-2258
  • DOI: 10.1093/mnras/stv427
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photoelectric dust levitation around airless bodies revised using realistic photoelectron velocity distributions (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Senshu, H. Kimura, T. Yamamoto, K. Wada, M. Kobayashi, N. Namiki, and T. Matsui
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 未定 ページ: 18-29
  • DOI: 10.1016/j.pss.2015.03.009
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ejecta curtain radiative transfer modeling for probing its geometry and dust optical properties (2015)
  • 著者名/発表者名: Shalima P., K. Wada, and H. Kimura
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 未定 ページ: 39-47
  • DOI: 10.1016/j.pss.2015.03.017
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cosmic Dust VII (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kimura, Ludmilla Kolokolova, Aigen Li, Jean-Charles Augereau, Hidehiro Kaneda, and Cornelia Jaeger
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 未定 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1016/j.pss.2015.03.002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Three Mysteries of Interstellar Dust Revealed by Space Missions (2018)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H., Postberg, F., Altobelli, N., and Trieloff, M.
  • 学会等名: PERC Int'l Symposium on Dust & Parent Bodies (IDP2018)
  • 国際学会
• [学会発表] DESTINY+ Dust Analyzer (2018)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, M., Srama, R., Krueger, H., Arai, T., Kimura, H.
  • 学会等名: 49th Lunar and Planetary Science Conference
  • 国際学会
• [学会発表] DESTINY+ Mission: Flyby of Geminids Parent Asteroid (3200) Phaethon and In-situ Analyses of Dust Accreting on the Earth (2018)
  • 著者名/発表者名: Arai, T., Kobayashi, M., Ishibashi, K., Yoshida, F., Kimura, H., Wada, K., Senshu, H., Yamada, M., Okudaira, O., Okamoto, T., Kameda, S., Srama, R., Krueger, H., Ishiguro, M., Yabuta, H., Nakamura, T., Watanabe, J., Ito, T., Ohtsuka, K., Tachibana, S., Mikouchi, T., et al.
  • 学会等名: 49th Lunar and Planetary Science Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Dust Sensor with a Large Detection Area Using Polyimide Film for Martian Moons Exploration (2017)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, M., Okudaira, O., Kurosawa, K., Okamoto, T., Senshu, H., Wada, K., Sasaki, S., Kimura, H., and Nakamura, M.
  • 学会等名: 48th Lunar and Planetary Science Conference
  • 発表場所: The Woodlands, TX, USA
  • 年月日: 2017-03-20
  • 国際学会
• [学会発表] Enormous Accumulation of Hot Dust Grains in the Immediate Vicinity of Main-sequence Stars (2017)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H., Kunitomo, M., Thebault, P., Suzuki, T. K., and Mitsuishi, I.
  • 学会等名: Cosmic Dust
  • 国際学会
• [学会発表] A Radiative Transfer Model of an Impact-induced Ejecta Curtain Consisting of Dust Aggregates (2017)
  • 著者名/発表者名: Shalima, P., Wada, K., and Kimura, H.
  • 学会等名: Cosmic Dust
  • 国際学会
• [学会発表] The Organic-rich Carbonaceous Component of Dust Aggregates in Circumstellar Disks: Effects of its Carbonization on Infrared Spectral Features of its Magnesium-rich Olivine Counterpart (2017)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H.
  • 学会等名: Workshop on Gaseous Debris Disks
  • 国際学会
• [学会発表] The Effect of High Energy Photoelectrons on the Structure of Photoelectric Sheath and Dynamics of Dust Grains in the Sheath (2016)
  • 著者名/発表者名: Senshu, H., Kimura, H., and Wada, K.
  • 学会等名: Cosmic Dust
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-08-15
  • 国際学会
• [学会発表] On the Photoelectric Quantum Yield of Small Dust Particles (2016)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H.
  • 学会等名: Cosmic Dust
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-08-15
  • 国際学会
• [学会発表] Cohesion of Amorphous Silica Spheres: Toward a Better Understanding of the Coagulation Growth of Silicate Dust Aggregate (2016)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H., Senshu, H., Wada, K., and Kobayashi, H.
  • 学会等名: International Workshop on "Exoplanets and Disks: Their Formation and Diversity III"
  • 発表場所: ホテル日航八重山（沖縄県・石垣市）
  • 年月日: 2016-02-21
  • 国際学会
• [学会発表] 局所星間雲ダストのサイズ分布や物理特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村宏
  • 学会等名: サイズ分布ビッグピクチャー研究会
  • 発表場所: 千葉工業大学（東京都・墨田区）
  • 年月日: 2016-02-11
• [学会発表] DESTINY+のダスト科学における意義 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村宏
  • 学会等名: 第８回CPS月惑星探査研究会「深宇宙探査技術実証機 DESTINY+ (PLUS: Phaethon fLyby with reUSable probe) サイエンスワークショップ」
  • 発表場所: 神戸大学（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] Electrostatic Lofting of Dust Particles Near the Terminator of Airless Bodies and Recent Advances in Modeling a Photoelectric Sheath (2015)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H. and Senshu, H.
  • 学会等名: Workshop on Lunar and Interplanetary Dust Study
  • 発表場所: Macau, China
  • 年月日: 2015-11-17
  • 国際学会
• [学会発表] Ejecta Mass Produced at Collisions of Monomers Against Large Dust Aggregates (2015)
  • 著者名/発表者名: Wada, K. and Kimura, H.
  • 学会等名: Cosmic Dust
  • 発表場所: 千葉工業大学（東京都・墨田区）
  • 年月日: 2015-08-17
  • 国際学会
• [学会発表] Missing Organic Materials From Interstellar Dust Inside the Solar System (2015)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H., Postberg, F., Altobelli, N., and Trieloff, M.
  • 学会等名: Cosmic Dust
  • 発表場所: 千葉工業大学（東京都・墨田区）
  • 年月日: 2015-08-17
  • 国際学会
• [学会発表] The Influence of High Energy Photoelectrons on the Structure of Photoelectric Sheath and Dynamics of Dust Grains (2015)
  • 著者名/発表者名: Senshu, H., Kimura, H., and Wada, K.
  • 学会等名: Cosmic Dust
  • 発表場所: 千葉工業大学（東京都・墨田区）
  • 年月日: 2015-08-17
  • 国際学会
• [学会発表] Cohesion of Amorphous Silica Spheres: Toward a Better Understanding of Growth of Silicate Dust Aggregates via Coagulation in Protoplanetary Disks and Molecular Clouds (2014)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H., Senshu, H., Wada, K., and Kobayashi, H.
  • 学会等名: Cosmic Dust
  • 発表場所: Umeda Satellite Campus of Osaka Sangyo University, Osaka, Japan
  • 年月日: 2014-08-04 – 2014-08-08
• [学会発表] Photoelectron Emission From an Airless Body and Dust Motion Above the Surface of the Body (2014)
  • 著者名/発表者名: Senshu, H., Kimura, H., Wada, K., Kobayashi, M., Namiki, N., Yamamoto, T., and Matsui, T.
  • 学会等名: Cosmic Dust
  • 発表場所: Umeda Satellite Campus of Osaka Sangyo University, Osaka, Japan
  • 年月日: 2014-08-04 – 2014-08-08
• [学会発表] Current Status of Mercury Dust Monitor (MDM) Onboard BepiColombo MMO Spacecraft (2014)
  • 著者名/発表者名: Shibata, H., Nogami, K., Fujii, M., Kobayashi, M., Ohashi, H., Sasaki, S., Miyauchi, T., Iwai, T., Kimura, H., Takechi, S., Yano, H., Hasegawa, S., Hirai, T., Hattori, M., Srama, R., and Gruen, E.
  • 学会等名: 40th COSPAR Scientific Assembly
  • 発表場所: Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia
  • 年月日: 2014-08-02 – 2014-08-10
• [学会発表] Mercury Dust Monitor for the BepiColombo MMO (2014)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, M., Shibata, H., Nogami, K., Fujii, M., Miyachi, T., Ohashi, H., Sasaki, S., Iwai, T., Hattori, M., Kimura, H., Hirai, T., Takechi, S., Yano, H., Hasegawa, S., Srama, R., and Gruen, E.
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting
  • 発表場所: Royton Sapporo Hotel, Sapporo, Japan
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01