| 研究課題/領域番号 |
18K13601
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| 研究機関 | 国立天文台 |
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研究代表者 |
藤井 友香 国立天文台, 科学研究部, 准教授 (20713944)
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| 研究期間 (年度) |
2019-02-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 系外惑星 / 惑星大気 / 地球型惑星 / ハビタブルゾーン |
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| 研究実績の概要 |
本課題では、温暖な地球型惑星の中でも大気の分光観測に有利である低質量星周りのものに注目し、それらの大気が異なる境界条件のもとでどのような構造をとるか、また観測されるスペクトルから惑星環境がどのように推定されるかについて検討している。これは、JWSTなどの将来の大気分光観測によって系外惑星上の生命環境を探る上で重要である。
本年度は、地表の境界条件や入射紫外線スペクトルを変化させて大気構造を調べ、生物由来の酸素フラックスと還元的な物質のフラックスとの量比に依存して大気中の酸素濃度が急激に変わること、また、そのスレッショルドとなる酸素フラックスが低質量星周りの温暖な惑星の方が小さいことが分かった。また、そのほかのより複雑な生物由来の揮発性有機物についても、低質量星に特有の紫外線スペクトル下における大気中の安定性を調べた。さまざまな生物由来の揮発性有機物を壊す主要な酸化剤であるOHは低質量星周りで大きく減少するのに対し、不飽和結合のみ効果的に壊す酸化剤の一部は低質量星の紫外線スペクトルの下でもあまり量が減らないため、メタンやエタン、メタノールなどは酸化的な環境においても安定的に存在できる一方で、不飽和炭化水素は低質量星周りでも蓄積が難しいことが示唆された。また、これらの分子の分光特性を調べ、中間赤外領域の観測の重要性を議論した。
その他、低質量星周りの惑星の大気スペクトルの検出を狙ったいくつかの将来観測計画を念頭に、大気成分や惑星視線速度変動の検出可能性の検討を行った。
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| 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
今年度は、前年度に引き続き生命関連分子の検出可能性の検討を進めたが、主に体調不良の影響で進捗が遅れ、惑星パラメータの依存性の理解が十分完了しなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後、本年度の検討を完了させ結果をまとめるとともに、当初の計画にあった大気圧や組成の多様性を考慮した低質量星周りの地球型惑星の大気の3次元構造の調査を本格的に行う。そのため、現在、3次元気候モデルのセットアップや予備調査を行なっている。大気圧や組成の多様性を考慮してモデルの開発を行い、大気循環、特に熱と水蒸気の輸送を系統的に調べた上で、スペクトルやその時間変化から大気の特性を制約する枠組みを整備する。また、大気化学への影響を議論する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じたのは、コロナにより出張の機会がほとんどなかったことに加え、妊娠・出産に伴い研究が中断したためである。
次年度は、出張費や論文出版費、書籍などの物品購入費などにあてる。
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