ハワイ高高度施設と「あかつき」のコラボ：金星の後光から探る大気駆動メカニズム

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05738
• 研究機関: 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 佐藤 毅彦 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 (10297632)
• 研究分担者: 鍵谷 将人 東北大学, 理学研究科, 助教 (30436076) ; 佐藤 隆雄 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, 宇宙航空プロジェクト研究員 (50633509)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 金星 / 後光 / エアロゾル / 偏光観測 / あかつき

研究実績の概要

金星夜面のデータは、「あかつき」搭載IR1, IR2カメラが2016年12月に使用不能となってしまったため、最新のデータ取得は地上望遠鏡による観測に頼らざるを得ない。しかし空間分解能という点ではやはり「あかつき」データの利点は絶大であるため、そのデータ解析を集中的に行った。IR2カメラの取得した夜面データは、その「点広がり関数（Point-spread function = PSF）」特性から、明るい昼面から広がる光により汚染されている。それを除去するプログラムを開発した。
まず、IR2夜面データの中で飽和している昼面をシミュレーション画像をはめ込むことで復元する。このとき復元に用いる画素値は「本来の昼面にPSFを当てることで光を広げさせた」あとのもので、できるだけIR2画像を忠実に復元するようにしている。その上で、デコンボリューション手法を用いて「広がった光をもとの画素へ再集積」させるようにした。これにより夜面をおおっていた汚染は、もとそれがあった昼面へと引き寄せられてゆき、クリーンな夜面が復元されるというのが原理である。また、夜面の雲模様そのものも本来の空間分解能を取り戻し、鮮鋭な
データが得られた。
こうして復元した夜面データを連続画像として解析し、多数の大気渦や大気波動現象を見つけることができた。これらに類似の大気現象は、紫外線で観測できる昼面でも見つかっている。昼面と夜面は「同時には観測できない」わけだが、それをつなぐ数値モデルも別グループにより開発が進んでいる。本研究で得られた精密データを数値モデルへの入力とすることで、金星大気運動の一日にわたる変化が観測的に決定され、その中で「分厚い雲」がどのような役割を成すかを明らかにできる、基礎的データの数々を得ることができた。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Planetary-scale streak structure reproduced in high-resolution simulations of the Venus atmosphere with a low-stability layer (2019)
  • 著者名/発表者名: Kashimura, H., N. Sugimoto, M. Takagi, Y. Matsuda, W. Ohfuchi, T. Enomoto, K. Nakajima, M. Ishiwatari, T. M. Sato, G. L. Hashimoto, T. Satoh, Y. O. Takahashi, Y.-Y. Hayashi
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 10 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41467-018-07919-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Initiation of a lightning search using the lightning and airglow camera onboard the Venus orbiter Akatsuki (2018)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Y., M. Sato, M. Imai, R. Lorenz, Y. Yair, K. Aplin, G. Fischer, M. Nakamura, N. Ishii, T. Abe, T. Satoh, T. Imamura, C. Hirose, M. Suzuki, G. L. Hashimoto, N. Hirata, A. Yamazaki, T. M. Sato, M. Yamada, S. Murakami, Y. Yamamoto, T. Fukuhara, K. Ogohara, H. Ando, K. Sugiyama, H. Kashimura, S. Ohtsuki
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 70 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-018-0836-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nightside Winds at the Lower Clouds of Venus with Akatsuki/IR2: Longitudinal, Local Time, and Decadal Variations from Comparison with Previous Measurements (2018)
  • 著者名/発表者名: Peralta, J., K. Muto, R. Hueso, T. Horinouchi, A. Sanchez-Lavega, S. Murakami, P. Machado, E. F. Young, Y.-J. Lee, T. Kouyama, H. Sagawa, K. McGouldrick, T. Satoh, T. Imamura, S. S. Limaye, T. M. Sato, K. Ogohara, M. Nakamura, D. Luz
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Supplement Series 巻: 239 ページ: -
  • DOI: 10.3847/1538-4365/aae844
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Editorial: Topical Collection on Venus (2018)
  • 著者名/発表者名: Bezard, Bruno ; Russell, Christopher, T. ; Satoh, Takehiko ; Smrekar, Suzanne E. ; Wilson, Colin F.
  • 雑誌名: Spece Science Review 巻: 214 ページ: -
  • DOI: 10.1007/s11214-018-0564-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Variation of cloud opacity on night-side disk of Venus (2018)
  • 著者名/発表者名: Satoh, T., Nakakushi, T., Sato, T. M., Hashimoto, G. L.
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society
  • 国際学会
• [学会発表] Fine vertical structure of Venus upper haze as revealed in Akatsuki/IR2 limb images (2018)
  • 著者名/発表者名: Satoh, T., Sato, T. M.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [学会発表] Variation of cloud opacity on night-side disk of Venus (2018)
  • 著者名/発表者名: Satoh, T., Nakakushi, T., Sato, T. M., Hashimoto, G. L.
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会