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2015 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), 特任助教 (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 / 放射性炭素
研究実績の概要

地球へ降り注ぐ宇宙線は、大気中で14Cや10Beといった宇宙線生成核種を生成する。14Cは二酸化炭素となり光合成で樹木へと蓄積される。また、10Beは大気中を漂うエアロゾルに付着し、雪などと共に地表にもたらされ、特に極域氷床に蓄積される。したがって、樹木年輪や氷床コアの宇宙線生成核種濃度は過去の到来宇宙線量を記録していると考えられている。
本研究の目的は、西暦775年と994年に年輪の14Cを用いて発見された単年の宇宙線増加イベントの原因について追及し、さらに異なる年代の宇宙線イベントを探索するものである。これまでに、南極ドームふじで掘削された氷床コアの10Be濃度を測定し、西暦775年のイベントの原因が大規模なSolar Proton Event(SPE:太陽面爆発に起因する)が妥当であることを示した。
当該年度には、さらに探索する年代を広げるために樹木年輪サンプルの確保とそのサンプル中の14C濃度測定を行った。年代が決定された日本産樹木の確保が難しい紀元前3000年以前の樹木サンプルの測定のため、古い樹木サンプルを多く有するアリゾナ大学年輪研究所と、世界における14C測定の中心的存在であるアリゾナ大学AMS研究所との共同研究を立ち上げた。アリゾナ大学に長期滞在することで、サンプル(年輪研究所が有するBristlecone pineサンプル)の前処理と14C測定を実施した。
先行研究のIntCal(10年分解能の14Cデータ)から、宇宙線イベントが疑われる紀元前2479-2455年、紀元前4055-4031年、紀元前4465-4441年、紀元前4689-4681年の測定により、西暦775年イベントに匹敵するような規模の大きな宇宙線イベントは、この完新世では稀な現象であることを示した。また、紀元前5490-5411年の測定から、異なるタイプの宇宙線増加イベント(西暦775年イベントのような単年での増加ではなく、約10年かけて大幅に増加する)の存在を示した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Large 14C excursion in 5480 BC indicates an abnormal sun in the mid-Holocene2017

    • 著者名/発表者名
      F. Miyake, A.J.T. Jull, I.P. Panyushkina, L. Wacker, M. Salzer, C.H. Baisan, T. Lange, R. Cruz, K. Masuda & T. Nakamura
    • 雑誌名

      PNAS

      巻: 114 ページ: 881-884

    • DOI

      10.1073/pnas.1613144114

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Atmospheric impacts of the strongest known solar particle storm of 775 AD2017

    • 著者名/発表者名
      T. Sukhodolov, I. Usoskin, E. Rozanov, E. Asvestari, W.T. Ball1, M.A.J. Curran, H. Fischer, G. Kovaltsov, F. Miyake, T Peter, C. Plummer, W. Schmutz, M Severi & R. Traversi
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 7 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1038/srep45257

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Search for annual 14C excursion in the past2016

    • 著者名/発表者名
      F. Miyake, K. Masuda, T. Nakamura, K. Kimura, M. Hakozaki, A.J.T. Jull, T.E. Lange, R. Cruz, I.P. Panyushkina, C. Baisan & M.W. Salzer
    • 雑誌名

      Radiocarbon

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1017/RDC.2016.54

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Supernovae and single-year anomalies in the atmospheric radiocarbon record2016

    • 著者名/発表者名
      M. Dee, B. Pope, D. Miles, S. Manning & F. Miyake
    • 雑誌名

      Radiocarbon

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1017/RDC.2016.50

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The AD 775 cosmic ray event shown in Beryllium-10 data from Antarctic Dome Fuji ice core2015

    • 著者名/発表者名
      F. Miyake, A. Suzuki, K. Masuda, K. Horiuchi, H. Motoyama, H. Matsuzaki, Y. Motizuki, K. Takahashi, Y. Nakai
    • 雑誌名

      Proc. 34th Int. Cosmic Ray Conf. (The Hague, The Netherlands)

      巻: なし

  • [学会発表] 樹木年輪が語る過去の宇宙線変動2017

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      名古屋大学の卓越・先端・次世代シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2017-02-03
    • 招待講演
  • [学会発表] 樹木年輪と単年宇宙線イベント2016

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙・増田公明・中村俊夫・箱崎真隆・木村勝彦・I.P. Panyushkina・A.J.T. Jull
    • 学会等名
      樹木年輪・AMS合同シンポジウム
    • 発表場所
      国立歴史民俗博物館
    • 年月日
      2016-12-17 – 2016-12-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Large 14C excursion in the 55th century BC2016

    • 著者名/発表者名
      F. Miyake, K. Masuda, T. Nakamura, A.J.T. Jull, I.P. Panyushkina & L. Wacker
    • 学会等名
      Goldschmidt conference
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-06-26 – 2016-07-01
    • 国際学会
  • [学会発表] Annual cosmic ray events shown in 14C data of tree-rings2016

    • 著者名/発表者名
      F. Miyake, K. Masuda, T. Nakamura, A.J.T. Jull, I.P. Panyushkina & L. Wacker
    • 学会等名
      VarSITI
    • 発表場所
      Varna, Blugaria
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-10
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ドームふじアイスコアの10Be分析による単年宇宙線イベントの調査2016

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙・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
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2016-05-20 – 2016-05-25
  • [学会発表] 南極ドームふじアイスコアの単年10Be濃度測定による宇宙線イベントの調査2016

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      「両極域における第四紀の気候・環境変動」研究集会
    • 発表場所
      極地研
    • 年月日
      2016-03-29 – 2016-03-30
  • [学会発表] BC55世紀の年輪中14C濃度大増加の痕跡2016

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙・増田公明・中村俊夫・A.J.T. Jull・I.P. Panyushkina
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] 宇宙線生成核種を用いた過去の宇宙線短時間変動の研究2015

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2015-12-23 – 2015-12-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Search for annual carbon-14 excursions in the past2015

    • 著者名/発表者名
      F. Miyake, K. Masuda, T. Nakamura, K. Kimura, M. Hakozaki, A.J.T. Jull, T.E. Lange, R. Cruz, I.P. Panyushkina, C. Baisan & M.W. Salzer
    • 学会等名
      Radiocarbon conference
    • 発表場所
      Dakar Senegal
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-20
    • 国際学会
  • [学会発表] 北米樹木サンプルを利用した過去5000年間の宇宙線イベント探索2015

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙・増田公明・A.J.T. Jull・I.P. Panyushkina
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-28
  • [学会発表] The AD 775 cosmic ray event shown in Beryllium-10 data from Antarctic Dome Fuji ice core2015

    • 著者名/発表者名
      F. Miyake, A. Suzuki, K. Masuda, K. Horiuchi, H. Motoyama, H. Matsuzaki, Y. Motizuki, K. Takahashi, Y. Nakai
    • 学会等名
      34th international cosmic ray conference
    • 発表場所
      Hague Netherlands
    • 年月日
      2015-07-30 – 2015-08-06
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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