NMAの単一鏡化と多周波2SB受信化による惑星中層大気環境の変動起源の観測的探求

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22340042
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 前澤 裕之 大阪府立大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (00377780)
• 研究分担者: 徳丸 宗利 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (60273207)
• 連携研究者: 佐川 英夫 独立行政法人情報通信研究機構, 磁波計測研究センター, 研究員 (40526034) ; 笠井 康子 独立行政法人情報通信研究機構, 磁波計測研究センター, 研究員 (60281630) ; 奥田 武志 名古屋大学, 理学系研究科, 助教 (10455199) ; 笠羽 康正 東北大学, 理学系研究科, 教授 (10295529) ; 川辺 良平 国立天文台, 国立天文台野辺山宇宙電波観測所, 教授 (10195141) ; 酒井 剛 東京大学, 理学系研究科, 助教 (20469604) ; 寺田 直樹 東北大学, 理学系研究科, 准教授 (70470060) ; 水野 亮 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (80212231)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: G型星 / 惑星 / 太陽系 / ヘテロダイン分光 / ミリ波地上電波望遠鏡 / 超伝導ミクサ検出素子 / ハビタブルゾーン

研究概要

ハビタブルゾーンの理解を深めるため、太陽系惑星の大気環境監視プロジェクトを実施し、G 型星である太陽の活動が惑星中層大気に与える影響について観測的研究を推進した。野辺山宇宙電波観測所の干渉計望遠群から、口径 10m の望遠鏡1台切り離して単一鏡化し、惑星大気環境監視専用望遠鏡 SPART を立ち上げた。この結果、一酸化炭素輝線(100 GHz)のかつてない高頻度観測が実現し、金星については、高度80km 付近の一酸化炭素が過去数十年の中でも低い水準に留まっていることを見出した。太陽活動の紫外線や CME に伴う高エネルギー粒子イベントの最近の低下傾向などとの関連が示唆され、G～M 型星を中心星とする地球型惑星や系外惑星、太陽系の気候を理解する上で、重要な知見が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] CH radio emission from Heiles Cloud 2 as a tracer of molecular cloud evolution (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakai, N.; Maezawa, H.; Sakai, T.; Menten, K. M.; Yamamoto, S.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics, Volume 巻: 546 ページ: 8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kuwahara, T.; Nagahama, T.; Maezawa, H.; Kojima, Y.; Yamamoto, H.; Okuda, T.; Mizuno, N.; Nakane, H.; Fukui, Y.; Mizuno, A. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ground-based millimeter-wave observation of stratospheric ClO over Atacama, Chile in the midlatitude Southern Hemisphere
  • 雑誌名: Atmospheric Measurement Techniques Discussions 巻: 5 ページ: 1907-1945
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Clouds in the Trifid Nebula M20:Possible Evidence for a Cloud-Cloud Collision in Triggering the Formation of the First Generation Stars (2011)
  • 著者名/発表者名: Torii, K.; Enokiya, R.; Sano, H.; Yoshiike, S.; Hanaoka, N.; Ohama, A.; Furukawa, N.; Dawson, J. R.; Moribe, N.; Oishi, K.; Nakashima, Y.; Okuda, T.; Yamamoto, H.; Kawamura, A.; Mizuno, N.; Maezawa, H.; Onishi, T.; Mizuno, A.; Fukui, Y
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 738 ページ: 10
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Excitation Molecular Gas in the Galactic Center Loops; 12CO (J=2-1 and J =3-2) Observations (2011)
  • 著者名/発表者名: Kudo, N.; Torii, K.; Machida,M.;Davis,T.A.; Tsutsumi, K.; Fujishita,M.; Moribe, N.; Yamamoto, H.; Okuda, T.; Kawamura, A.; Mizuno, N.; Onishi, T.; Maezawa, H.; Mizuno, A.; Tanaka, K.; Yamaguchi, N.; Ezawa, H.; Takahashi, K.; Nozawa, S.; Matsumoto, R.; Fuk
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 63 ページ: 171-197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability of a Quasi-Optical Superconducting NbTiN Hot-Electron Bolometer Mixer at 1.5 THz Frequency Band (2011)
  • 著者名/発表者名: Maezawa, H.; Yamakura, T.; Shiino, T.; Yamamoto, S.; Shiba, S.; Sakai, N.; Irimajiri, Y.; Jiang, L.; Nakai, N.; Seta, M.; Mizuno, A.; Nagahama, T.; Fukui, Y.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Applied Superconductivity 巻: 21 ページ: 640-644
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sano, H.; Sato, J.; Horachi, H.; Moribe, N.; Yamamoto, H.; Hayakawa, T.; Torii, K.; Kawamura, A.; Okuda, T.; Mizuno, N.; Onishi, T.; Maezawa, H.; Inoue, T.; Inutsuka, S.; Tanaka, T.; Matsumoto, H.; Mizuno, A.; Ogawa, H.; Stutzki, J.; Bertoldi, F.; Anderl (2010)
  • 著者名/発表者名: Star-forming Dense Cloud Cores in the TeV Gamma-ray SNR RX J1713.7-3946
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 724 ページ: 59-68
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of 1.5 THz waveguide NbTiN superconducting hot electron bolometer mixers (2010)
  • 著者名/発表者名: Jiang, L.; Shiba, S.; Shiino, T.; Shimbo, K.; Sakai, N.; Yamakura, T.; Irimajiri, Y.; Ananthasubramanian, P. G.; Maezawa, H.; Yamamoto, S
  • 雑誌名: Superconductor Science and Technology 巻: 23 ページ: 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of the critical temperature of superconducting NbTiN and NbN thin films using the AlN buffer layer (2010)
  • 著者名/発表者名: Shiino, .; Shiba, S.; Sakai, N.; Yamakura, T.; Jiang, L.; Uzawa, Y.; Maezawa, H
  • 雑誌名: Yamamoto, S.Superconductor Science and Technology 巻: 23 ページ: 5
  • 査読あり
• [学会発表] 太陽系惑星大気監視 SPART 望遠鏡の進捗・計画 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前澤裕之,森部那由多,佐川英夫,徳丸宗利,水野亮,川辺良平
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] ミリ波地上望遠鏡による金星中層大気一酸化炭素の変動の観測的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森部那由多,前澤裕之,佐川英夫,徳丸宗利
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 惑星大気監視プロジェクト SPART のための Linux/ Python を用いた (2012)
  • 著者名/発表者名: 西村淳,前澤裕之
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 埼玉大
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 太陽系惑星大気監視プロジェクト SPARTの進捗/金星の一酸化炭素の変動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前澤裕之、佐川英夫,徳丸宗利,水野亮,川辺良平
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 彗星衝突がガス惑星の大気進化に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 飯野孝浩,水野亮,前澤裕之
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 大分大
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 惑星大気のミリ・テラヘルツ帯ヘテロダイン分光ための超伝導検出素子の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前澤裕之
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] SPART による惑星中層大気モニタリング計画の進捗 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森部那由多,前澤裕之
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] リ波分光計による太陽陽子イベントに伴う中間圏NOxの増加の検出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水野亮,前澤裕之
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 天体衝突がガス惑星大気進化に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水野亮,前澤裕之
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Millimeter-Wave Bands Monitoring Observations of Planetary Atmospheres with a 10-m Ground-Based Radio Telescope (2012)
  • 著者名/発表者名: Maezawa, H
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Development of Superconducting Detectors for MM/THZ Band Heterodyne Spectroscopy of Earth's and Planetary Middle Atmosphere (2012)
  • 著者名/発表者名: Maezawa, H.
  • 学会等名: 10-11:AOGS/AGU
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Millimeter-Wave Band Monitoring Observations of Solar System Planetary Atmospheres with an Exclusive Ground-Based 10m-Telescope for SPART Project (2012)
  • 著者名/発表者名: Maezawa H
  • 学会等名: New Trends in Radio Astronomy in the ALMA Era/The 30th Anniversary of Nobeyama Radio Observatory
  • 発表場所: Hakone
  • 年月日: 2012-12-08
• [学会発表] ミリ波望遠鏡 SPART による、太陽活動が惑星大気に与える影響の観測的研究 - 系外惑星研究の理解へ (2012)
  • 著者名/発表者名: 前澤裕之
  • 学会等名: 第2回スーパーフレア星研究ワークショプ
  • 発表場所: 西播磨天文台
  • 年月日: 2012-03-05
• [学会発表] SPART 望遠鏡による惑星大気観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前澤裕之
  • 学会等名: 名大STE研究集会
  • 発表場所: 名古屋大
  • 年月日: 2012-02-28
• [学会発表] 10m クラス電波望遠鏡による惑星大気の観測研究およびその観測装置 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前澤裕之
  • 学会等名: 国立天文台研究集会
  • 発表場所: 国立天文台三鷹キャンパス
  • 年月日: 2012-01-25
• [学会発表] NMA F 号機の単一鏡化による惑星大気観測プロジェクト SPART の進捗 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前澤裕之,森部那由多,佐川英夫,徳丸宗利,水野亮,川辺良平
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] SPART 10m 望遠鏡によるミリ波帯惑星大気観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前澤裕之,佐川英夫,徳丸宗利,水野亮,川辺良平
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 昭和基地からのみり波分光計を用いた高エネルギー粒子の降り込みが中層大気組成に与える影響の観測的研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水野亮,前澤裕之
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] NMA-F 号機の単一鏡化による惑星大気環境観測 SPART プロジェクトの進捗・紹介 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前澤裕之
  • 学会等名: 名大 STE 研究集会
  • 発表場所: 大阪府立大
  • 年月日: 2011-11-19
• [学会発表] 地上ミリ波望遠鏡による金星中層大気の一酸化炭素の観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森部那由多,前澤裕之,佐川英夫,徳丸宗利
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 鹿児島大
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] SPART Project for Observations of Planetary Atmospheres (2011)
  • 著者名/発表者名: 、Moribe N., Maezawa, H., Sagawa H., Tokumaru, M.
  • 学会等名: AOGS
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 2011-08-12
• [学会発表] 海王星大気における一硫化炭素混合比上限の導出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 飯野孝浩,水野亮,前澤裕之
  • 学会等名: 日本惑星科学連合 2011 年 大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] 地上ミリ波望遠鏡による金星中層大気の一酸化炭素の観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森部那由多,前澤裕之,佐川英夫,徳丸宗利
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 龍谷大
  • 年月日: 2011-03-22
• [学会発表] チリ・アタカマ高地における 200 GHz帯ミリ波放射分光計を用いた成層圏 ClO の高度分布観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 桑原利尚,水野亮,前澤裕之
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 惑星大気組成モニターのための 230GHz帯高感度 SIS 受信機の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森部那由多,前澤裕之
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 野辺山ミリ波干渉計による太陽系内天体の観測的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 飯野孝浩,水野亮,前澤裕之
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] MELOS 気象オービター サブミリ波放射計(FIRE) (2010)
  • 著者名/発表者名: 笠井康子,佐川英夫,笠羽康正,前澤裕之
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] アタカマ大型ミリ・サブミリ波干渉計による惑星大気観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前澤裕之,笠井康子,佐川英夫,笠羽康正
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Millimeter/Submillimeter-Wave Band Observations of Planetary Atmosphere (2010)
  • 著者名/発表者名: Maezawa H
  • 学会等名: ミリ・サブミリ波受信機東アジア国際ワークショップ
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] プラズマ宇宙物理3学会合同セッション観測・計測・新技術,「ミリ・サブミリ波電波望遠鏡による惑星大気観測」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前澤裕之
  • 学会等名: 日本惑星科学連合 2010 年 大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] NMA F 号機の単一鏡化によるミリ波惑星大気観測プロジェクト (2010)
  • 著者名/発表者名: 前澤裕之,佐川英夫,徳丸宗利,水野亮,川辺良平
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] 将来の地上光赤外惑星観測に絡む現状:TMT とハレアカラ望遠鏡 (2010)
  • 著者名/発表者名: 笠羽康正,前澤裕之,笠井康子,岡野章一
  • 学会等名: 第25回大気圏シンポジウム
  • 発表場所: JAXA
  • 年月日: 2010-02-22
• [図書] 赤外放射と惑星の温度 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前澤裕之
  • 出版者: パリティ(丸善)
• [備考]
  • URL: http://www.astro.s.osakafu-u.ac.jp/research/spart.html