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2017 年度 実績報告書

過去5000年間の超巨大SPE頻度の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H06005
研究機関名古屋大学

研究代表者

三宅 芙沙  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (90738569)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード宇宙線生成核種 / Solar Proton Event / 樹木年輪
研究実績の概要

地球へ飛来する宇宙線により、14Cを代表する宇宙線生成核種が生成される。14Cは、二酸化炭素となり大気を循環した後に樹木年輪へ取り込まれるため、年輪の14Cは過去の宇宙線量の優れた指標である。仮に地球へ降り注ぐ宇宙線量が単年スケールで急増するような宇宙の高エネルギー現象が発生していた場合、そのようなイベントが年輪の14C濃度の急増として記録されている可能性がある。我々はこれまでに、西暦775年と994年に大規模なSolar Proton Event(SPE)が生じた痕跡を樹木年輪の14C濃度測定から示した(太陽からの高エネルギープロトンによって14C生成が生じる)。その規模は観測史上最大SPEの10倍以上と推定され、仮に現在発生すると我々の生活に大きな影響を及ぼす。本研究では、過去5000年間の連続14Cデータ(隔年測定、1年分解能)を取得し、急激な14C増加を検出することで大規模SPEの発生頻度を解明することを目的としている。
今年度は、過去3000年間で急激な14C増加が疑われる年代の追加測定を実施した。14C濃度測定の予定が遅れていたため、測定は完了しなかったが、BC1000‐BC2000程度の木材サンプルの準備を実施した。また、14C分析の前処理自動化装置の全自動化のセッティングを行い、ほとんど自動でセルロースからグラファイトまで作成することが可能となった。さらに、国際ワークショップを名古屋大学で企画し、これまでの成果について発表するとともに関係研究者らと情報交換を行った。

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

木材サンプルの準備は完了したものの、予定していた過去4000年間の14C濃度測定が実施できなかったため。

今後の研究の推進方策

今後は、準備した木材サンプルをもとに、予定していた14C分析を完了させる予定である。前処理の自動化装置を用いた分析ができることから、作業の効率化が期待できる。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] 10Be Signature of the Cosmic Ray Event in the 10th Century CE in Both Hemispheres, as Confirmed by Quasi-Annual 10Be Data From the Antarctic Dome Fuji Ice Core2019

    • 著者名/発表者名
      Miyake F.、Horiuchi K.、Motizuki Y.、Nakai Y.、Takahashi K.、Masuda K.、Motoyama H.、Matsuzaki H.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 46 ページ: 11~18

    • DOI

      10.1029/2018GL080475

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tree rings reveal globally coherent signature of cosmogenic radiocarbon events in 774 and 993 CE2018

    • 著者名/発表者名
      Buntgen Ulf、et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41467-018-06036-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] More Rapid 14C Excursions in the Tree-Ring Record: A Record of Different Kind of Solar Activity at About 800 BC?2018

    • 著者名/発表者名
      Jull A J Timothy、Panyushkina Irina、Miyake Fusa、Masuda Kimiaki、Nakamura Toshio、Mitsutani Takumi、Lange Todd E、Cruz Richard J、Baisan Chris、Janovics Robert、Varga Tamas、Moln?r Mih?ly
    • 雑誌名

      Radiocarbon

      巻: 60 ページ: 1237~1248

    • DOI

      10.1017/RDC.2018.53

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] A search for past extreme solar events using 14C data in tree rings2019

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      Chapmann conference (Chapman on Scientific Challenges Pertaining to Space Weather Forecasting Including Extremes)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Rapid cosmic ray events shown in carbon-14 data of tree rings2019

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      PSTEP A04 International Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 南極ドームふじアイスコアの10Be濃度単年分析による993/994年宇宙線イベントの検出2019

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
  • [学会発表] 約単年分解能10Beデータを用いた994年宇宙線イベントの調査2019

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      南極ドームふじ氷床深層コア全層詳細解析および「最古のアイスコア」についての研究討論集会
  • [学会発表] ドームふじアイスコアの10Be分析による単年宇宙線イベントの調査II2018

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      JpGU
  • [学会発表] 14Cデータに見られる宇宙線イベント2018

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      JpGU
    • 招待講演
  • [学会発表] Annual cosmic ray events shown in carbon-14 data from the BC 10th to AD 14th century2018

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      Radiocarbon
    • 国際学会
  • [学会発表] Connection to radiocarbon2018

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      名大ISEE 雷雲ガンマ線ミニ研究会
  • [学会発表] 樹木年輪の炭素14濃度に刻まれた過去の宇宙線増加現象2018

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      第79回応用物理学会 秋季学術講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] A search for potential event signatures over high-resolution 14C records2018

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      ISEE workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] 樹木年輪から探る過去の大規模SPE2018

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      SGEPSS
    • 招待講演
  • [学会発表] ドームふじアイスコアの一年分解能10BeデータにみられるAD993/994宇宙線イベント2018

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      AMSシンポジウム
  • [学会・シンポジウム開催] ISEE International workshop "Extreme solar events: How hostile can the Sun be?"2018

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公開日: 2019-12-27  

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