2016 Fiscal Year Research-status Report
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15K05276
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
加藤 學 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 名誉教授 (80115550)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 惑星探査 / 月・水星比較惑星学 / 崖地形 / 分光カメラ / レーザー高度計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、一昨年5月に観測を終了したNASA水星探査機MESSENGERの観測データを解析し、月と水星の類似点、相異点を明らかにすることによって小型の地球型惑星の起源と進化に手がかりを得ようとするものである。アメリカ地質調査所が無償公開している統合解析ソフトISIS（Integrated Software for Imagers and Spectrometers）をLinux Workstation（27年度購入）に搭載してPDSからMESSENGERデータをダウンロードできる環境を整え、特徴地形毎にモザイク画像の作成を行った。約500カ所のクレータや平原などの特徴地形のモザイク画像が完成した。
平成28年度は特に崖（Rupes）に注目して水星と月の崖構造地域のモザイク画像の作成を行った。水星では31の崖地形がIAUに認定されているが、月では11カ所にすぎない。モザイク画像から崖地形の分布、大きさのちがいを明らかにした。水星では大規模な崖地形が顕著に見られ、大円上に分布していることからグローバルな収縮が断層崖を作ったと推測される。月では崖地形はあまり多くは無く、11カ所のうち10カ所が海の周辺部に分布しており、マグマが噴出し海を形成した後固化収縮により崖地形が生成したと推測される。月の直線壁として知られるRupe Rectaが代表である。崖の段差を実測するためMLA（MESSENGER Laser Altimeter）のデータも取得し、１～2 kmの段差が存在することもわかった。「かぐや」と「LRO」の高空間分解能画像に注目して水星地形と比較する目的でJAXA衛星情報センターDARTSとNASA PDSから画像データを収集し、ISISを使ってモザイク画像を作成する手法を確立した。またLALT、LOLAの月レーザー高度計データを取り込み、月での崖段差の実測を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、新たに得られた水星の観測データ、特に詳細で大量な画像データを収集し、モザイク画像を作成すること、大きさが近く、大気を持たない天体である月と水星の表層地形の比較惑星学のため、月の画像データも同じワークステーション上で共通ソフトウェアで取り扱う手法を確立することが、研究の出発点である。昨年度データの取り込みからモザイク画の作成まで確立した。平成28年度は水星や月の表面に特徴的である収縮過程の痕跡をもとめ、崖地形のモザイク画を作成して月と水星の進化のちがい、類似性を考察した。またレーザー高度計のデータも取り込み、崖の段差のちがいなども明らかにした。
これらの研究成果は平成28年7月に東北大学産学官連携セミナーで講演し、データ取得手順についてチュートリアルするためモバイルワークステーション（新規購入）を持参して実演した。崖地形の比較惑星学研究の成果は、平成29年5月の日本地球惑星科学連合学術講演会でポスター発表する。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、新たに取得されたNASA水星探査機の観測データを月探査機、「かぐや」、NASA「LRO」のデータと共通のデータ解析プラットフォームで利用できるようにすることが技術的課題であった。画像データについてはほぼ予定どおり達成できたと考え、順調な進展と評価した。本研究の目的は月と水星の探査機データを使った比較惑星研究により小型地球型惑星の起源と進化の解明にせまろうとするものである。画像データは利用に目途がついたので、次は他の観測項目データの取り込みである。レーザー高度計データ、鉱物組成・元素組成データ、重力場データ、磁力計データが月・水星共通観測データとして存在するので、可能な限りデータを取り込んで、研究を推進する。28年度はレーザー高度計のデータを取り込み地形図に反映させる手法の開発を行った。元素組成・鉱物組成のデータは水星の場合、観測の制限から全球に十分に得られてないので、データの質の吟味をしながら解析を進行させている。
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| Causes of Carryover |
平成27・28年度に取得したMESSENGERによる水星観測データと月観測データを比較して地球型惑星、特に小型で大気を持たない地球型惑星の起源と進化の解明を目指し、表層進化過程、それを誘因する内部構造進化、初期条件としての月と水星の起源に関して比較惑星学研究を推進する。28年度は特に、表層進化の最終期に生じた天体冷却による収縮によって生じた地形、崖地形の研究を重点的におこなった。レーザー高度計によるデータも取得し、崖の段差の大きさも実測できるようになった。
MESSENGERのイメージングスペクトロメーターMASCS、X線分光器XRS、ガンマ線中性子分光器MGNSのデータを取得して水星表面の元素分布と鉱物分布を明らかにした後、月の従来のデータと比較して本研究の当初の目的を達成する。従って研究推進のため次年度使用額が必要である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度は他の研究者との議論や他分野の研究者、一般の人々への探査機観測データの利用普及活動のため、新規購入の小型軽量モバイルワークステーションを持参して講演した。次年度も普及活動を行う他、上述の研究を推進するため平成27・28年度と同様な旅費、消耗品費が必要である。また27・28年度に口頭発表は行ったが、論文発表はまだであり、28年度先送りになってしまった論文投稿を行うため、校閲費、投稿費を計上する。
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