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2011 年度 実績報告書

放射性炭素測定による過去の太陽活動の周期性及び地球環境との関係の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22340144
研究機関名古屋大学

研究代表者

増田 公明  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 准教授 (40173744)

キーワード太陽物理学 / 地球変動予測 / 宇宙線 / 放射性炭素 / 加速器質量分析計
研究概要

本研究は,加速器質量分析計を用いた放射性炭素濃度の測定により,過去三千年の太陽活動の周期性,特に11年/22年周期のシュワーベ/ヘール・サイクルの変遷を解明するとともに,地球環境に影響する要因を探ることを目的としている。平成23年度は西暦7-11世紀についての測定を行った。基本的には1年おきに年輪中の放射性炭素濃度を2回ずつ測定して測定精度を上げるとともに,必要に応じて1年ごとの測定を行って時間分解能の向上を図った。データは西暦600年から1000年までのこれまで未測定の部分について行った。得られたデータのフーリエ周期解析を行ったところ,約11年と14年に有意な周期成分が得られた。そこで時間分解周期解析(ウェーブレット解析)を行ったところ,年代の連続した周波数成分ははっきりとは現れなかったが,西暦630~700年に13-14年の周期が確認された。この年代は放射性炭素濃度がやや高くダ太陽活動極小期と見られる時期であり,従来の我々の成果によるマウンダー極小期やBC4世紀極小期における周期長の伸びと同様の現象である。この結果により,太陽活動周期と太陽活動度の間に相関関係が存在することがほぼ確実であり,太陽活動のメカニズム解明の鍵となるデータである。
この測定年代中の西暦774年から775年にかけて,放射性炭素濃度が急激に増加する現象が見られた。これは何らかの地球外高エネルギー現象による宇宙線の増加が原因と考えられ,非常に重要な発見である。この事象に関する歴史上の記録や宇宙線による地球環境への影響などは報告されておらず,原因解明が今後の課題である。

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

目的に掲げた当該年代の周期解析に加え,地球外高エネルギー現象の発見があったため,当初の計画以上に進展していると言える。

今後の研究の推進方策

過去三千年間で最も大きい太陽活動極小期と思われるBC8世紀極小期に関して,放射性炭素濃度を測定し,周期解析をすることにより,太陽活動度とシュワーベサイクル周期の関係を確立する。
西暦775年に発見された地球外高エネルギー現象の原因と地球環境への影響の特定を試みる。特に過去の気候変動や歴史記録の検索を行う。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2012 2011

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] 樹木年輪中放射性炭素濃度測定による7-11世紀の宇宙線強度の復元(II)2012

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      西宮・関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] 樹木年輪中放射性炭素濃度測定による7-8世紀の太陽活動周期の研究2012

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      第24回名古屋大学年代測定総合研究センターシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋・名古屋大学
    • 年月日
      2012-01-12
  • [学会発表] 樹木年輪中放射性炭素濃度測定による7-11世紀の宇宙線強度の復元2011

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      弘前・弘前大学
    • 年月日
      2011-09-16

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公開日: 2013-06-26  

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