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2011 年度 実績報告書

2機の金星探査機による相補的観測データを用いた金星大気物質循環の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22244060
研究機関独立行政法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

中村 正人  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (20227937)

研究分担者 松田 佳久  東京学芸大学, 教育学部, 教授 (60134772)
高木 征弘  東京大学, 理学系研究科, 助教 (00323494)
今村 剛  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (40311170)
はしもと じょーじ  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (10372658)
山本 勝  九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (10314551)
キーワード金星 / 大気
研究概要

金星探査機「あかつき」は2015年に改めて金星周回軌道投入を行い、周回軌道からの観測を始める予定である。この観測に向けた課題の洗い出しと代替手段による研究推進のために以下を実施した。
巡航中の「あかつき」の4つの搭載カメラを用いて、1300万km程度の遠距離から金星の測光観測を実施した。紫外から赤外までの5波長で測光データを得て、反射率の太陽位相角依存性や周期的な時間変化をとらえ、雲層の物理化学的性質や時空間変動の情報を得た。IR1カメラによる波長0.90μmとのデータとIR2カメラによる波長2.02μmのデータを用いて、両者に整合するような金星雲モデルを構築し、雲粒子分布への制約を与えた。この雲モデルでは雲層上部に多くの大粒子が存在し、従来の知見を修正するものとなっている。
欧州の金星探査機Venus Expressに搭載された赤外線分光器SPICAVで得られた偏光観測データを用いて、金星の雲の微物理特性の研究を開始した。紫外カメラVMCのデータを用いた雲追跡アルゴリズムの研究も前年度に引き続き実施した。
金星探査機で観測された気象現象を再現し物理的な解釈を加えるために、金星の中層大気大循環モデルとマイクロスケール気象モデルを用いて数値実験を行った。金星の中層大気大循環モデルでは、超回転や様々な雲模様を再現した。マイクロスケール気象モデルでは、地表付近の対流構造やその輸送過程を明らかにした。
2012年の金星日面通過時に太陽観測衛星「ひので」から金星大気を観測し、太陽風中の多価イオンが金星の超高層大気中の中性粒子と電荷交換反応することにより発光するX線を捉えることを目指して、発光光量を見積もって観測方法を策定した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

目的として挙げた、金星大気の物質循環解明のための探査機データの解析、地上望遠鏡による観測、数値シミュレーションのいずれもほぼ計画どおりに実施して、科学成果を得ることができた。

今後の研究の推進方策

探査機データの解析、地上望遠鏡による観測、数値シミュレーションを引き続き進めるとともに、全研究計画の後半に入ったことを念頭に置いて論文発表による成果公表に努める。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] A newly developed cloud tracking system for the Venus Climate Orbiter Akatsuki and preliminary results using Venus Express data2012

    • 著者名/発表者名
      Ogohara, K., T. Kouyama, H. Yamamoto, N. Sato, M. Takagi, and T. Imamura
    • 雑誌名

      Theoretical and Applied Mechanics Japan

      巻: 60 ページ: 195-204

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Venusian middle-atmospheric dynamics in the presence of a strong plan etary-scale 5.5-day wave2012

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, M., M.Takahashi
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 217 ページ: 702-713

    • DOI

      doi:10.1016/j.icarus.2011.06.017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Latitudinal distribution of HDO abundance above Venus' clouds by ground-based 2.3 um spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Matsui, H., N.Iwagami, M.Hosouchi, S.Ohtsuki, G.L.Hashimoto
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 217 ページ: 610-614

    • DOI

      doi:10.1016/j.icarus.2011.07.026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Horizontal structure of planetary-scale waves at the cloud top of Venus deduced from Galileo SSI images with an improved cloud-tracking technique2012

    • 著者名/発表者名
      Kouyama, T., T.Imamura, M.Nakamura, T.Satoh, Y.Futaana
    • 雑誌名

      Planet Space Sci.

      巻: 60 ページ: 207-216

    • DOI

      doi:10.1016/j.pss/2011.08.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contrast sources for the infrared images taken by the Venus mission AKATSUKI2011

    • 著者名/発表者名
      Takagi, S. and N. Iwagami
    • 雑誌名

      Earth Planets Space

      巻: 63 ページ: 435-442

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of planetary-scale waves simulated by a new Venusian mesosphere and thermosphere general circulation model2011

    • 著者名/発表者名
      N. Hoshino, H. Fujiwara, M. Takagi, Y. Takahashi, Y. Kasaba
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 217 ページ: 818-830

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automated cloud tracking system for the Akatsuki Venus Climate Orbiter data2011

    • 著者名/発表者名
      Ogohara, K., T.Kouyama, H.Yamamoto, N.Sato, M.Takagi, T.Imamura
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 217 ページ: 661-668

    • DOI

      doi:10.1016/j.icarus.2011.05.017

    • 査読あり
  • [学会発表] Optical extinction due to aerosols above the Venus' clouds as observed with SOIR on board VEX2012

    • 著者名/発表者名
      S.Takagi, Valerie Wilquet
    • 学会等名
      Sakura meeting
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2012-03-06
  • [学会発表] Study of the observation of Venus corona2011

    • 著者名/発表者名
      Miho Kanao; Atsushi Yamazaki; Toru Kouyama; Masato Nakamura
    • 学会等名
      第130回SGEPSS総会および講演会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 年月日
      20111103-20111106
  • [学会発表] Venus' atmospheric waves observed by ground-based dayside infrared spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Hosouchi, M., N.Iwagami, S.Ohtsuki, M.Takagi
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2011
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      20110803-20110808
  • [学会発表] Development of a Cloud Tracking System for Akatsuki, and it's Application to Ven nus Express VMC Data2011

    • 著者名/発表者名
      Ogohara, K., T.Kouyama, H.Yamamoto, N.Sato, M.Takagi, T.Imamura
    • 学会等名
      The 28th International Symposium on Space Technology and Science
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      20110605-20110612
  • [学会発表] Latitudinal variation of UV reflectivity of Venus : VEX/VMC data analysis2011

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, G.L., M.Yamada, T.Satoh
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      千葉市
    • 年月日
      20110522-20110527
  • [学会発表] Contrast sources for the images taken by the Venus missions AKATSUKI2011

    • 著者名/発表者名
      S.Takagi, N.Iwagami
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2011
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      20110403-20110408
  • [学会発表] Wave signature in the Venus cloud layer at 60 km observed by ground-based dayside infrared spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      M. Hosouchi, N. Iwagami, S. Ohtsuki, a nd M. Takagi
    • 学会等名
      EPSC-DPS Joint Meeting 2011
    • 発表場所
      Nantes, France
    • 年月日
      2011-10-06
  • [学会発表] Microscale simulations of convective adjustment and mixing in the Venusian cloud layer2011

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, M.
    • 学会等名
      EPSC-DPS Joint Meeting 2011
    • 発表場所
      Nantes, France
    • 年月日
      2011-10-06
  • [学会発表] Recent progress of the Venus general circulation model2011

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, M., K.Ikeda, M.Takahashi
    • 学会等名
      XXV General Assenbly of the International Union of Geodesy and Geophysics
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2011-07-01
  • [学会発表] A plan to study the Venus cloud structure based on the several Venus observations2011

    • 著者名/発表者名
      S.Takagi, N.Iwagami
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      千葉市
    • 年月日
      2011-05-26
  • [学会発表] Venus' atmospheric waves indicated by ground-based dayside infrared spectroscopic observation2011

    • 著者名/発表者名
      M.Hosouchi, N.Iwagami, S.Ohtsuki, M.Takagi
    • 学会等名
      uropean Geosciences Union General Assembly 2011
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2011-04-07
  • [学会発表] Microscale simulations of convective adjustment and mixing : Application to the Venus atmosphere2011

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, M
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2011
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2011-04-05

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公開日: 2013-06-26  

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