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2019 年度 実施状況報告書

太陽系外地球型惑星の水環境進化

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0097
研究機関立教大学

研究代表者

亀田 真吾  立教大学, 理学部, 教授 (30455464)

研究期間 (年度) 2018 – 2020
キーワード系外惑星 / 地球型惑星 / 小惑星 / はやぶさ2 / OSIRIS-REx / WSO-UV
研究実績の概要

広大な宇宙において、生命を有するのは地球だけだろうか?初期地球にもたらされた水・有機物といった始原物質を調査するため、惑星科学分野では2018年には日本とアメリカの小惑星探査機はやぶさ2、OSIRIS-RExがそれぞれ目標の小惑星に到着し、2019年度には、はやぶさ2は衝突実験と2回目の着陸・試料採取に成功した。一方、天文学分野では太陽系外惑星の検出数がここ数年で爆発的に増加しており、地球と類似した環境を持つ可能性のある惑星も複数発見されている。本研究では水素・酸素原子の観測による系外惑星環境の研究を発展させ、惑星科学分野と天文学分野で独立に進められてきた研究を統合し、国際共同研究によって太陽系外地球型惑星の水環境進化の研究を進め、地球外生命誕生・進化の可能性に迫ることを目的としている。そのためにドイツ・フランス・アメリカとの共同研究により初期地球への水の供給源である小惑星の含水量推定に向け、はやぶさ2、OSIRIS-RExによる小惑星探査を中心として研究を進めた。はやぶさ2の探査対象である小惑星「リュウグウ」、OSIRIS-RExの対象である「Bennu」の両方で含水鉱物が検出されており、2019年度には、はやぶさ2搭載観測装置ONC-Tによる含水鉱物吸収の探索を進めた。また、ロシア・スイスとの共同研究により強紫外線環境における地球型惑星大気進化と現在の系外惑星大気の観測手法の検討を進め、ロシアが開発中の大型紫外線型望遠鏡WSO-UVへの系外惑星観測用高感度紫外線分光器の搭載を目指し活動を行ってきた。2019年度に進めた協議の結果、WSO-UVプロジェクト側は日本が提供する紫外線分光器WSO-UVの受入を基本方針として設計を進めており、2020年1月には日本の装置の形状と開発スケジュールを確認し、JAXA-ROSOCOSMOS間の協定締結に向けて活動を続けている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

ロシアWSO-UVへの紫外線分光装置搭載が本研究の主目的であり、新型の高感度分光器の技術開発を進めつつ、装置設計の検討を行った結果、日本の装置提供を前提とした設計が進められており、JAXA-ROSCOSMOS間の協定締結に向けた活動が始められている。また、JAXAに設立された系外惑星紫外分光WGはJAXA内の計画検討チームに移行する方向で検討されており、想定以上に進展していると言える。また、紫外線観測に関する海外共同研究者との共著論文も発行されている。さらに、はやぶさ2の小型分離機に関し、共著者として参加した国際共著論文がScience誌に受理された。

今後の研究の推進方策

日本から提供する紫外線分光器UVSPEXの基本設計を進め、装置開発に着手する。また、この装置で得られる観測結果の解釈に有用となる、地球型惑星高層大気モデルの構築を進め、国際共著論文としてまとめる。さらなる将来計画であるLUVOIRといった2030年代の宇宙望遠鏡計画への参入につなげるため、より大型の検出器の開発も並行して進める。はやぶさ2で開発を進めた可視分光カメラによる含水鉱物吸収分布の観測結果に関する研究を進め、近赤外分光装置の結果と合わせて論文に纏める。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 8件、 査読あり 10件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] An artificial impact on the asteroid (162173) Ryugu formed a crater in the gravity-dominated regime2020

    • 著者名/発表者名
      Arakawa M.、Saiki T.、Wada K.、Ogawa K.、Kadono T.、Shirai K.、Sawada H.、Ishibashi K.、Honda R.、Sakatani N.、Iijima Y.、Okamoto C.、Yano H.、Takagi Y.、Hayakawa M.、Michel P.、Jutzi M.、Shimaki Y.、Kimura S.、Mimasu Y.、Toda T.、Imamura H.、Nakazawa S.、Hayakawa H.、Sugita S.、Morota T.、Kameda S.他
    • 雑誌名

      Science

      巻: 368 ページ: 67~71

    • DOI

      10.1126/science.aaz1701

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The spatial distribution of impact craters on Ryugu2020

    • 著者名/発表者名
      Hirata Naoyuki、Morota Tomokatsu、Cho Yuichiro、Kanamaru Masanori、Watanabe Sei-ichiro、Sugita Seiji、Hirata Naru、Yamamoto Yukio、Noguchi Rina、Shimaki Yuri、Tatsumi Eri、Yoshioka Kazuo、Sawada Hirotaka、Yokota Yasuhiro、Sakatani Naoya、Hayakawa Masahiko、Matsuoka Moe、Honda Rie、Kameda Shingo
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 338 ページ: 113527~113527

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2019.113527

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Hayabusa2 lander MASCOT on the surface of asteroid (162173) Ryugu Stereo-photogrammetric analysis of MASCam image data2019

    • 著者名/発表者名
      Scholten F.、Preusker F.、Elgner S.、Matz K.-D.、Jaumann R.、Hamm M.、Schroeder S. E.、Koncz A.、Schmitz N.、Trauthan F.、Grott M.、Biele J.、Ho T.-M.、Kameda S.、Sugita S.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 632 ページ: L5~L5

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201936760

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The MASCOT landing area on asteroid (162173) Ryugu: Stereo-photogrammetric analysis using images of the ONC onboard the Hayabusa2 spacecraft2019

    • 著者名/発表者名
      Preusker F.、Scholten F.、Elgner S.、Matz K.-D.、Kameda S.、Roatsch T.、Jaumann R.、Sugita S.、Honda R.、Morota T.、Tatsumi E.、Cho Y.、Yoshioka K.、Sawada H.、Yokota Y.、Sakatani N.、Hayakawa M.、Matsuoka M.、Yamada M.、Kouyama T.、Suzuki H.、Honda C.、Ogawa K.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 632 ページ: L4~L4

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201936759

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The descent and bouncing path of the Hayabusa2 lander MASCOT at asteroid (162173) Ryugu2019

    • 著者名/発表者名
      Scholten F.、Preusker F.、Elgner S.、Matz K.-D.、Jaumann R.、Biele J.、Hercik D.、Auster H.-U.、Hamm M.、Grott M.、Grimm C.、Ho T.-M.、Koncz A.、Schmitz N.、Trauthan F.、Kameda S.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 632 ページ: L3~L3

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201936757

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Earth as an exoplanet mission concept for a lunar orbiting cubesat2019

    • 著者名/発表者名
      Gomez de Castro Ana I.、Beitia-Antero Leire、Miravet-Fuster Carlos E.、Tarabini Lorenzo、Tomas Albert、Vallejo Juan C.、Canet Ada、Sachkov Mikhail、Kameda Shingo
    • 雑誌名

      Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems

      巻: 5 ページ: 1~1

    • DOI

      10.1117/1.JATIS.5.4.044004

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Boulder size and shape distributions on asteroid Ryugu2019

    • 著者名/発表者名
      Michikami Tatsuhiro、Honda Chikatoshi、Miyamoto Hideaki、Hirabayashi Masatoshi、Hagermann Axel、Irie Terunori、Nomura Keita、Ernst Carolyn M.、Kawamura Masaki、Sugimoto Kiichi、Tatsumi Eri、Morota Tomokatsu、Hirata Naru、Noguchi Takaaki、Cho Yuichiro、Kameda Shingo
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 331 ページ: 179~191

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2019.05.019

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multivariable statistical analysis of spectrophotometry and spectra of (162173) Ryugu as observed by JAXA Hayabusa2 mission2019

    • 著者名/発表者名
      Barucci M. A.、Hasselmann P. H.、Fulchignoni M.、Honda R.、Yokota Y.、Sugita S.、Kitazato K.、Deshapriya J. D. P.、Perna D.、Tatsumi E.、Domingue D.、Morota T.、Kameda S.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 629 ページ: A13~A13

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201935851

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Images from the surface of asteroid Ryugu show rocks similar to carbonaceous chondrite meteorites2019

    • 著者名/発表者名
      Jaumann R.、Schmitz N.、Ho T.-M.、Schroeder S. E.、Otto K. A.、Stephan K.、Elgner S.、Krohn K.、Preusker F.、Scholten F.、Biele J.、Ulamec S.、Krause C.、Sugita S.、Matz K.-D.、Roatsch T.、Parekh R.、Mottola S.、Grott M.、Michel P.、Trauthan F.、Koncz A.、Michaelis H.、Kameda S.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 365 ページ: 817~820

    • DOI

      10.1126/science.aaw8627

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Updated inflight calibration of Hayabusa2's optical navigation camera (ONC) for scientific observations during the cruise phase2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi Eri、Kouyama Toru、Suzuki Hidehiko、Yamada Manabu、Sakatani Naoya、Kameda Shingo、Yokota Yasuhiro、Honda Rie、Morota Tomokatsu、Moroi Keiichi、Tanabe Naoya、Kamiyoshihara Hiroaki、Ishida Marika、Yoshioka Kazuo、Sato Hiroyuki、Honda Chikatoshi、Hayakawa Masahiko、Kitazato Kohei、Sawada Hirotaka、Sugita Seiji
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 325 ページ: 153~195

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2019.01.015

    • 査読あり
  • [学会発表] UVSPEX onboard WSO-UV for characterization of Earth-like exoplanets by exosphere observation2019

    • 著者名/発表者名
      Shingo Kameda, A. Tavrov , T. Muraoka, G. Murakami, K. Enya, M. Ikoma, N. Narita, T. Kodama, Y. Kawashima, M. Kuwabara, N. Terada, H. Fujiwara, O. Korablev, M. Sachkov
    • 学会等名
      AGU2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Observability of oxygen exosphere of an Earth-like exoplanet around a low temperature star2019

    • 著者名/発表者名
      Shingo Kameda, A. Tavrov , G. Murakami, K. Enya, M. Ikoma, N. Narita, T. Kodama, Y. Kawashima, M. Kuwabara, N. Terada, H. Fujiwara, O. Korablev, M. Sachkov
    • 学会等名
      EPSC-DPS Joint Meeting 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] UVSPEX onboard WSO-UV for Earth-like upper atmosphere observation2019

    • 著者名/発表者名
      Shingo KAMEDA, Takanori KODAMA, Yui KAWASHIMA, Masaki KUWABARA, Go MURAKAMI, Keigo ENYA, Masahiro IKOMA, Norio NARITA, Alexander TAVROV, Oleg KORABLEV, Mikhail SACHKOV, Naoki TERADA, Hitoshi FUJIWARA, Motohide TAMURA, Jun NISHIKAWA
    • 学会等名
      AOGS2019
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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