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2017 年度 実施状況報告書

イジェクタカーテンの光散乱モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K05273
研究機関千葉工業大学

研究代表者

和田 浩二  千葉工業大学, 惑星探査研究センター, 主席研究員 (10396856)

研究分担者 荒川 政彦  神戸大学, 理学研究科, 教授 (10222738)
木村 宏  千葉工業大学, 惑星探査研究センター, 研究員 (10400011)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード天体衝突 / イジェクタ / イジェクタカーテン / 固体惑星探査 / 光散乱
研究実績の概要

平成29年度は、まずイジェクタカーテンの光散乱の数値計算を進め、とくにイジェクタ粒子がアグリゲイトである場合を考慮して計算を進めた。構成粒子をアグリゲイトとすることで、イジェクタカーテンの輝度に影響があると考えられている。本研究ではT-マトリックス法によるアグリゲイトの光散乱計算コードを改良することで、計算速度の高速化が進み、大きなアグリゲイトの光散乱特性を計算することに成功した。これを用いて輻射輸送計算することで、イジェクタカーテン輝度の計算に従来のHenyey-Greenstein散乱関数を用いると桁で過小評価することが示唆される結果となった。
また、実際のクレータ形成実験をおこない、イジェクタカーテンの構造に大きな影響を及ぼすイジェクタ放出速度分布のスケール則をまとめた。具体的には、模擬レゴリスである珪砂粒子層や、多孔質レゴリス層を模擬した空隙率50-70%のシリカ微粒子層、それから引っ張り強度1kPaまでの弱い基盤を模擬した珪砂-多孔質石膏混合層へのクレーター形成実験を実施した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究はほぼ計画通りに進行しつつあるが、成果論文を執筆中である。これを完成させるためには実際の宇宙衝突実験のデータ(具体的にはDeepImpactミッションにおける衝突)と比較する必要があり、またより精緻なモデル化のためにイジェクタ放出とその輝度観測に関して追加実験が必要と考える。そのため、やや遅れていると判断し、研究期間も1年延長した。

今後の研究の推進方策

アグリゲイトの散乱位相関数を考慮し、アグリゲイトを構成粒子とするイジェクタカーテンの光散乱計算に関する論文を完成させる。そのためにDeepImpactミッションの成果を精査し、そのイジェクタカーテンの輝度データと比較する。また室内衝突実験を行いそのイジェクタ放出過程とイジェクタカーテン輝度を整理し、計算結果との比較を行いイジェクタカーテンの光散乱モデルを精緻化する。

次年度使用額が生じた理由

平成29年度での研究打ち合わせのための出張や学会発表などが研究代表者・分担者の多忙により当初予定していた回数より少なく、また必要な計算・実験をやはり多忙により行うことができなかったこともあって次年度使用額が生じた。
平成30年度では、論文を完成させてより妥当・有用なものにするために,さらに共同研究者間で密に議論しながら計算を進め,学会等で発表し議論を行う必要がある。また追加実験を行って構築するモデルをより精緻なものにする必要がある。以上の理由により次年度に使用することとした。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Regional Institute of Education Mysore(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      Regional Institute of Education Mysore
  • [雑誌論文] In situ observations of dust particles in Martian dust belts using a large-sensitive-area dust sensor2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Masanori、Krueger Harald、Senshu Hiroki、Wada Koji、Okudaira Osamu、Sasaki Sho、Kimura Hiroshi
    • 雑誌名

      Planetary and Space Science

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.pss.2017.12.011

    • 査読あり / 国際共著
  • [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 Inclusions2017

    • 著者名/発表者名
      Kimura Hiroshi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 839 ページ: L23~L23

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aa6c2d

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cosmic Dust IX2017

    • 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

    • 国際共著
  • [雑誌論文] Thermal conductivity model for powdered materials under vacuum based on experimental studies2017

    • 著者名/発表者名
      Sakatani N.、Ogawa K.、Iijima Y.、Arakawa M.、Honda R.、Tanaka S.
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 ページ: 015310~015310

    • DOI

      10.1063/1.4975153

    • 査読あり
  • [学会発表] Three Mysteries of Interstellar Dust Revealed by Space Missions2018

    • 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] Small Carry-on Impactor Elucidates the Nature of Craters and the Evolution of Solar System.2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Wada and Hayabusa2 SCI/DCAM team
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A radiative transfer model of an impact-induced ejecta curtain consisting of dust aggregates2017

    • 著者名/発表者名
      P. Shalima, Koji Wada, and Hiroshi Kimura
    • 学会等名
      Cosmic Dust
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental study of low velocity impact onto granular media under reduced gravities:Effects of the regolith layer strength2017

    • 著者名/発表者名
      Kiuchi, M., Nakamura, A., and Wada, K.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of crater ray length by analysis of lunar images: A comparison with Z model.2017

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita, T., Nakamura, A., and Wada, K.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • [学会発表] Novel method for analyzing ejecta curtain growth of impact crater formed on regolith layer: Implication for impact phenomena made by Hayabusa-2 Small carry-on impactor2017

    • 著者名/発表者名
      Matsue, K., Wada, K., Arakawa, M., and Tsujido, S.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • [学会発表] 高空隙率シリカ層への衝突実験と空隙率を考慮したクレーターサイズスケール則の構築2017

    • 著者名/発表者名
      石黒琢也,荒川政彦
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
  • [学会発表] クレーターイジェクタのスケール則に対する衝突速度依存性2017

    • 著者名/発表者名
      松榮一真,荒川政彦,保井みなみ,辻堂さやか,長谷川直
    • 学会等名
      日本惑星科学会2017年度秋季講演会
  • [学会発表] High-velocity impact cratering experiments on quartz target for constructing scaling laws of crater size and ejecta velocity distribution2017

    • 著者名/発表者名
      松榮一真,荒川政彦,保井みなみ,辻堂さやか,長谷川直
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017

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公開日: 2018-12-17  

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