水惑星学の創成

2022 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 水惑星学の創成
• 研究課題/領域番号: 17H06454
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京工業大学 (2018-2022); 東京大学 (2017)
• 研究代表者: 関根 康人 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (60431897)
• 研究分担者: 渋谷 岳造 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究プログラム), 主任研究員 (00512906) ; 臼井 寛裕 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, 教授 (60636471) ; 福士 圭介 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (90444207) ; 玄田 英典 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (90456260)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2022-03-31
• キーワード: 固体惑星・衛星・小惑星 / 地球惑星物質 / 宇宙・惑星化学 / 地球化学

研究成果の概要

本領域は、極限環境を再現する装置群が完成し、水・物質循環を記述する物理モデルに実験によるデータを組み込み、探査データを解釈した。また、惑星実試料から水環境を読み解く、高度化されたX線顕微鏡STXMを構築した。これら２つを融合し、惑星形成論に微惑星での水-岩石反応などの物質進化を組み込み、地球の持つ水量を決定した要因が、原始太陽系での木星の形成と移動にあることを明らかにした。また、火星や氷衛星などでの酸化剤・還元剤の生成を実験的に明らかにし、例えば火星では鉄酸化反応が最もエネルギー的に効率のよい代謝反応になるなど、太陽系の水惑星群での生命利用可能エネルギーを定量化することに成功した。

自由記述の分野

惑星科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、林忠四郎が切り開いた理論天文学に端を発する惑星形成論に水の行方を組み込み、力学と質量成長を追うだけであった惑星形成論を、物質と反応を含む“水惑星の形成論”に発展させることで、来たる系外地球型惑星の探索時代にも我が国がトップを走り続けることを可能にする。さらに、我が国は火山や深海など極限環境に恵まれ、そこでの生命圏を物質循環やエネルギー論で予測する極限環境生物学においても世界トップ集団にいる。本領域はこの優位性を活かし、物質循環や化学に基づいたエネルギー論を宇宙に展開することで“水惑星の進化論”を構築し、日本独自の生命探査の実施や国際探査における我が国の存在感の発揮へとつながる。