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2022 年度 実績報告書

同位体分別過程化学を共通言語とした、惑星大気・星間化学融合研究分野の創成

公募研究

研究領域次世代アストロケミストリー:素過程理解に基づく学理の再構築
研究課題/領域番号 21H05420
研究機関東京大学

研究代表者

飯野 孝浩  東京大学, 情報基盤センター, 特任准教授 (40750493)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
キーワード電波天文学 / 惑星大気化学 / 惑星大気物理 / リモートセンシング / テラヘルツ / 輻射輸送 / 同位体比
研究実績の概要

サブミリ波観測による惑星大気化学研究の進展は目覚ましく,タイタン等において複数の新たな微量分子ガスや,その同位体比が検出されている.いっぽうで理論研究の蓄積は追いついておらず,観測・理論ともに研究が進展している星間化学の知見を取り入れることが強く求められている.いっぽう,星間化学過程は,温度・密度・高エネルギー粒子照射・化学組成といった環境変数の,数桁にも及ぶバリエーションによって特徴づけられる.そのさらなる拡張には,惑星大気研究との融合的研究・知見の共有が重要である.
本研究は,惑星大気化学研究へ,星間化学の知見を適用し,成果を共有することで,両者を統合した学際分野の創成を目指す.手法としてタイタン・木星大気における同位体比の網羅的な観測的導出を行い,解析に同位体比変動プロセスという共通言語を用いることで,宇宙気相化学研究を発展させることをゴールとした.当初の観測目標として,タイタン大気における窒素化合物群中のグローバル・ローカルな炭素・窒素同位体比の取得,木星における各種同位体比の導出,を掲げた.また,研究の展開に伴い,火星の炭素同位体比同時観測による大気リトリーバルコードの検証と開発,小天体中の元素組成比の通年導出,もテーマに加えた.
上記のうち,タイタン大気においては多くの進展があった.アセトニトリルのグローバルな炭素同位体比について,データの選定や同位体比の導出を勧めている.また,複数の生成パスが存在することが示唆されているアセトニトリルについて,窒素同位体比のマップを作成してローカルな変動の有無を調査している.
火星大気については,国立天文台野辺山宇宙電波観測所の45m電波望遠鏡を用い,光学的厚みの異なる12COおよび13COの同時観測を行うことで,開発中の大気リトリーバル手法の検証に着手している.

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The Isotopic Links from Planet Forming Regions to the Solar System2023

    • 著者名/発表者名
      H. Nomura, K. Furuya, M.A. Cordiner, S.B. Charnley, C.M.O'D. Alexander, C.A. Nixon, V.V. Guzman, H. Yurimoto, T. Tsukagoshi, T. Iino
    • 雑誌名

      arXiv preprint

      巻: - ページ: -

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ミリ波・サブミリ波観測で切り拓く太陽系アストロケミストリー2022

    • 著者名/発表者名
      飯野孝浩,佐川英夫
    • 雑誌名

      天文月報

      巻: 115(5) ページ: 296~304

    • オープンアクセス
  • [学会発表] ALMAアーカイブ悉皆解析によるタイタン大気中同位体比の大規模分光サーベイ2023

    • 著者名/発表者名
      飯野孝浩,佐川英夫,谷口琴美,野澤悟徳,山田崇貴,高橋茂,塚越崇
    • 学会等名
      日本天文学会2023年春季年会
  • [学会発表] ALMAを用いた太陽系内惑星大気の同位体比観測2023

    • 著者名/発表者名
      飯野孝浩
    • 学会等名
      2022年度宇宙電波懇談会シンポジウム
  • [学会発表] 同位体分別過程化学を共通言語とした、惑星大気・星間化学融合研究分野の創成2023

    • 著者名/発表者名
      飯野孝浩
    • 学会等名
      当学術変革領域 全体集会
  • [学会発表] 野辺山45m電波望遠鏡による火星大気のCOおよびその同位体の観測と解析2023

    • 著者名/発表者名
      山田崇貴
    • 学会等名
      2022年度宇宙電波懇談会シンポジウム
  • [学会発表] ALMA images of 1 Ceres2023

    • 著者名/発表者名
      高橋茂
    • 学会等名
      2022年度宇宙電波懇談会シンポジウム
  • [備考] Iino Takahiro website

    • URL

      https://www.iinotakahiro.com/

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公開日: 2023-12-25  

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