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2014 年度 実績報告書

宇宙線生成核種を用いた過去2500年の巨大SPE調査

研究課題

研究課題/領域番号 26887019
研究機関名古屋大学

研究代表者

三宅 芙沙  名古屋大学, 高等研究院(宇宙), 助教 (90738569)

研究期間 (年度) 2014-08-29 – 2016-03-31
キーワード宇宙線生成核種 / 大規模SPE
研究実績の概要

樹木年輪中放射性炭素14(14C)濃度の単年測定から、西暦774-775年と西暦993-994年に急激な宇宙線増加イベントが見つかった。これらイベントの原因として有力なのは、太陽フレアやコロナ質量放出によって引き起こされるSolar Proton Event (SPE)と呼ばれる現象と、ガンマ線バーストである。本研究の目的は、宇宙線イベントの原因を追究し、さらに14C濃度の測定範囲を拡張させ、さらなる宇宙線イベントを検出することである。
平成26年度は、14Cイベントの原因を特定するために、南極ドームふじアイスコア中のベリリウム10(10Be)濃度の単年測定を行った。775年前後に該当するアイスコア中の10Be濃度測定により、バックグラウンド変動に対して明らかに大きな10Be濃度増加を検出した。Pavlov et al.(2013)によると、仮に10Be濃度の増加が確認された場合、原因はガンマ線バーストではないと見積もられている。本研究の10Be濃度測定から、明らかな10Be増加が確認され、原因に対する制約を与えた。この成果は、Miyake et al. GRL(2015)に発表した。
また、14C濃度の測定期間を延長するため、さらに長期にわたる樹木サンプルが必要となる。世界有数の長期間樹木コレクションを保持するアリゾナ大学の年輪研究所とAMS研究所グループとの共同研究を開始した。平成27年1月から、長期間アリゾナ大学に滞在し、アリゾナ大サンプルを使用して14C濃度測定を開始した。

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

当初の計画の通り、775年イベント周辺の単年10Be濃度測定を完了し、宇宙線イベントの原因に対する制約を与えた。また、アリゾナ大学との共同研究を開始した。

今後の研究の推進方策

アリゾナ大学の樹木サンプルを用いて、宇宙線イベントが疑われる年代(先行研究の14Cデータの10年値において、増加の傾きが大きい年代を対象)の14C濃度単年測定を行い、さらなるイベントの検出を目指す。また、994年イベントについても10Be濃度単年測定を行い、原因に対する議論を行う。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] アリゾナ大学AMS研究所/アリゾナ大学年輪研究所(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      アリゾナ大学AMS研究所/アリゾナ大学年輪研究所
  • [雑誌論文] Cosmic ray event of A.D. 774-775 shown in quasi-annual 10Be data from the Antarctic Dome Fuji ice core2015

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake, Asami Suzuki, Kimiaki Masuda, Kazuho Horiuchi, Hideaki Motoyama, Hiroyuki Matsuzaki, Yuko Motizuki, Kazuya Takahashi, and Yoichi Nakai
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 42

    • DOI

      10.1002/2014GL062218

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A searching of past large Solar Proton Event by measuring carbon-14 content in tree-rings2014

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake, Kimiaki Masuda, Masataka Hakozaki, Toshio Nakamura, Katsuhiko Kimura
    • 学会等名
      AGU
    • 発表場所
      San francisco
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-19
    • 国際学会
  • [学会発表] 南極アイスコア中10Be濃度を用いた西暦774―775年宇宙線イベントの調査2014

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙,鈴木麻未,増田公明,堀内一穂,本山秀明,松崎浩之,望月優子,高橋和也,中井陽一
    • 学会等名
      日本物理学会秋期大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-02-02  

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