Japan-France joint research on the origin of Martian moons

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20KK0080
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 玄田 英典 東京工業大学, 地球生命研究所, 准教授 (90456260)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 智樹 東北大学, 理学研究科, 教授 (20260721) ; 兵頭 龍樹 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, 国際トップヤングフェロー (20814693) ; 黒川 宏之 東京工業大学, 地球生命研究所, 特任助教 (80713643) ; 臼井 寛裕 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, 教授 (60636471)
• Project Period (FY): 2020-10-27 – 2026-03-31
• Keywords: 衝突説 / 捕獲説 / 火星隕石 / フォボス / ディモス

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、火星衛星の起源と形成過程の解明を目指した日仏共同研究体制の構築と強化を行うことを目的としている。この目的を達成するためには、これまで独立的に行われてきた理論研究、再現実験、物質分析、観測の融合研究を行い、研究代表者と分担者が年に1回程度1ヶ月間渡仏し、パリ地球物理研究所とパリ天文台にて、それぞれ、火星衛星の起源に関する理論研究と、火星衛星のスペクトルに関する分析と観測を行う必要がある。本年度は、新型コロナウィルスの世界的な感染拡大を受けて、渡仏することができなかった。しかし、zoomやメールなどを使って、理論研究、再現実験、物質分析、観測を遂行するために、緊密に連絡を取り合い情報の共有を行った。理論研究においては、玄田（代表）、兵頭（分担）、黒川（分担）が、Charnoz（パリ地球物理研究所・フランス）と共同で、巨大衝突説・捕獲説の両説において研究を進めている。また、実験研究においては、火星模擬物質の作成を、中村（分担）が中心となって進めている。火星隕石の分析に関しては、臼井（分担者）が中心となって行い、研究成果もでつつある。MMX探査機に搭載する近赤外分光計(MIRS)による火星衛星フォボス観測計画においてもBarucci（パリ天文台・フランス）と共同で検討を進めている。そして、宇宙望遠鏡(Twinkle)を用いたフォボスとデイモスの観測についても、黒川（分担）が中心となって観測計画を検討している段階にある。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初予定していた研究代表者および分担者の渡仏については、新型コロナウィルスの世界的な感染拡大を受けて遂行することができなかったため、「(3)やや遅れいている」とした。一方で、zoomやメールなどを使って、理論研究、再現実験、物質分析、観測を遂行するために、緊密に連絡を取り合い情報の共有を行っており、なるべく計画通りに遂行できるように努めている。

Strategy for Future Research Activity

新型コロナウィルスの世界的な感染拡大の今後の状況にもよるが、zoomやメールなどを使ってできるかぎり研究遂行に支障がでないように対策しながら計画通りに進めていく。

Causes of Carryover

新型コロナウィルスの世界的な感染拡大を受けて、当初予定していた研究代表者および分担者の渡仏ができなかったため、それに応じて次年度使用額が生じた。次年度は、ワクチンの普及などにより渡仏できるようになれば、計画よりも長めの滞在、もしくは２度の渡仏を行うなどして、当初計画していた研究を遂行する。

Research Products

• [Int'l Joint Research] パリ地球物理研究所/パリ天文台(フランス)
  • Country Name: FRANCE
  • Counterpart Institution: パリ地球物理研究所/パリ天文台
• [Journal Article] Modification of the composition and density of Mercury from late accretion (2021)
  • Author(s): Hyodo Ryuki、Genda Hidenori、Brasser Ramon
  • Journal Title: Icarus Volume: 354 Pages: 114064～114064
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2020.114064
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] EXAFS Determination of Clay Minerals in Martian Meteorite Allan Hills 84001 and Its Implication for the Noachian Aqueous Environment (2021)
  • Author(s): Nakada Ryoichi、Tanabe Gaku、Kajitani Iori、Usui Tomohiro、Shidare Masashi、Yokoyama Tetsuya
  • Journal Title: Minerals Volume: 11 Pages: 176～176
  • DOI: 10.3390/min11020176
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impact Ejecta Near the Impact Point Observed Using Ultra‐high‐Speed Imaging and SPH Simulations and a Comparison of the Two Methods (2020)
  • Author(s): Okamoto Takaya、Kurosawa Kosuke、Genda Hidenori、Matsui Takafumi
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research: Planets Volume: 125 Pages: e2019JE005943
  • DOI: 10.1029/2019JE005943
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Escape and Accretion by Cratering Impacts: Formulation of Scaling Relations for High-speed Ejecta (2020)
  • Author(s): Hyodo Ryuki、Genda Hidenori
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 898 Pages: 30～30
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab9897
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Geochemically heterogeneous Martian mantle inferred from Pb isotope systematics of depleted shergottites (2020)
  • Author(s): Moriwaki Ryota、Usui Tomohiro、Tobita Minato、Yokoyama Tetsuya
  • Journal Title: Geochimica et Cosmochimica Acta Volume: 274 Pages: 157～171
  • DOI: 10.1016/j.gca.2020.01.014
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Climate Simulations of Early Mars With Estimated Precipitation, Runoff, and Erosion Rates (2020)
  • Author(s): Ramirez Ramses M.、Craddock Robert A.、Usui Tomohiro
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research: Planets Volume: 125 Pages: e2019JE006160
  • DOI: 10.1029/2019JE006160
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] In-situ preservation of nitrogen-bearing organics in Noachian Martian carbonates (2020)
  • Author(s): Koike Mizuho、Nakada Ryoichi、Kajitani Iori、Usui Tomohiro、Tamenori Yusuke、Sugahara Haruna、Kobayashi Atsuko
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 11 Pages: 1988
  • DOI: 10.1038/s41467-020-15931-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Importance of Phobos Sample Return for Understanding the Mars-Moon System (2020)
  • Author(s): Usui Tomohiro、Bajo Ken-ichi、Fujiya Wataru、Furukawa Yoshihiro、Koike Mizuho、Miura Yayoi N.、Sugahara Haruna、Tachibana Shogo、Takano Yoshinori、Kuramoto Kiyoshi
  • Journal Title: Space Science Reviews Volume: 216 Pages: 49
  • DOI: 10.1007/s11214-020-00668-9
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Radar Sounding of Subsurface Structure in Eastern Coprates and Capri Chasmata, Mars (2020)
  • Author(s): Noguchi Rina、Ishiyama Ken、Kumamoto Atsushi、Uemura Chihiro、Kasaba Yasumasa、Usui Tomohiro、Oura Aina、Shoji Daigo
  • Journal Title: Geophysical Research Letters Volume: 47 Pages: e2020GL088556
  • DOI: 10.1029/2020GL088556
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vanadium micro-XANES determination of oxygen fugacity in olivine-hosted glass inclusion and groundmass glasses of martian primitive shergottite Yamato 980459 (2020)
  • Author(s): Nakada Ryoichi、Usui Tomohiro、Ushioda Masashi、Takahashi Yoshio
  • Journal Title: American Mineralogist Volume: 105 Pages: 1695～1703
  • DOI: 10.2138/am-2020-7321
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Probabilistic Approach to Determination of Ceres' Average Surface Composition From Dawn Visible‐Infrared Mapping Spectrometer and Gamma Ray and Neutron Detector Data (2020)
  • Author(s): Kurokawa H.、Ehlmann B. L.、De Sanctis M. C.、Lap?tre M. G. A.、Usui T.、Stein N. T.、Prettyman T. H.、Raponi A.、Ciarniello M.
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research: Planets Volume: 125 Pages: e2020JE006606
  • DOI: 10.1029/2020JE006606
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Characterizing irradiated surfaces using IR spectroscopy (2020)
  • Author(s): Brunetto R.、Lantz C.、Nakamura T.、Baklouti D.、Le Pivert-Jolivet T.、Kobayashi S.、Borondics F.
  • Journal Title: Icarus Volume: 345 Pages: 113722～113722
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2020.113722
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Combining IR and X‐ray microtomography data sets: Application to Itokawa particles and to Paris meteorite (2020)
  • Author(s): Dionnet Zelia、Brunetto Rosario、Al?on‐Toppani Alice、Rubino Stefano、Baklouti Donia、Borondics Ferenc、Buellet Anne‐C?cile、Djouadi Zahia、King Andrew、Nakamura Tomoki、Rotundi Alessandra、Sandt Christophe、Troadec David、Tsuchiyama Akira
  • Journal Title: Meteoritics & Planetary Science Volume: 55 Pages: 1645～1664
  • DOI: 10.1111/maps.13538
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Influences of protoplanet-induced three-dimensional gas flow on pebble accretion (2020)
  • Author(s): Kuwahara Ayumu、Kurokawa Hiroyuki
  • Journal Title: Astronomy & Astrophysics Volume: 643 Pages: A21～A21
  • DOI: 10.1051/0004-6361/202039153
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Shock metamorphism in a quasi-open system II: Melt veins in basalt at shock stage 2 (2021)
  • Author(s): Ono, H., Kurosawa, K., Niihara, T., Mikouchi, T., Genda, H., Tomioka, N., Kayama, M., Koike, M., Sano, Y., Satake, W., and Matsui, T.
  • Organizer: 52nd Lunar and Planetary Science Conference 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Shock metamorphism in a quasi-open system I: Undulatory extinction in calcite (CaCO3) (2021)
  • Author(s): Kurosawa, K., Ono, H., Niihara, T., Mikouchi, T., Tomioka, N., Genda, H., Sakaiya, T., Kondo, T., Kayama, M., Koike, M., Sano, Y., Satake, W., and Matsui, T.
  • Organizer: 52nd Lunar and Planetary Science Conference 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Constraints on the origin of Phobos using major element data obtained by MMX MEGANE (2021)
  • Author(s): Hirata, K., Usui, T., Hyodo, R., Genda, H., Fukai, R., Lawrence, D. J., Chabot, N. L., and Peplowski, P. N.
  • Organizer: 52nd Lunar and Planetary Science Conference 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 小天体と惑星の水・岩石反応と物質輸送 (2021)
  • Author(s): 黒川宏之
  • Organizer: 第21回惑星圏研究会
  • Invited
• [Presentation] Extensive delivery of Martian ejecta to its moons: The gateway to a time-resolved history of Mars (2020)
  • Author(s): Genda, H., Hyodo, R., Kurosawa, K., Usui, T., and Fujita, K.
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cratering erosion: revisited (2020)
  • Author(s): Hyodo, R., and Genda, H.
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Habitable zone for a planet with a small amount of water on its surface (2020)
  • Author(s): Kodama, T., Genda, H., O'ishi, R., and Abe-Ouchi, A.
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] An overlooked heat source in impact events and its effect on the degree of devolatilization of natural calcite carbonates (2020)
  • Author(s): Kurosawa, K., Genda, H., Azuma, S., and Okazaki, K.
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Numerical Simulations of Spinup of Asteroids and the Formation of Top-Shaped Asteroids (2020)
  • Author(s): Sugiura, K., Kobayashi, H., Watanabe, S., Genda, H., Hyodo, R., and Inutsuka, S.
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Martian Moons eXploration MMX: Current Status Report 2020 (2020)
  • Author(s): Kuramoto, K., ..., Genda, H., et al.
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Scientific Instruments on Martian Moons eXploration (MMX) (2020)
  • Author(s): Kameda, S., ..., Genda, H., et al.
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Organizational framework for scientific studies and instruments in Martian Moons Exploration (MMX) mission (2020)
  • Author(s): Ogawa, K., ..., Genda, H., et al.
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Late accretion to Mercury: Global cratering, crust erosion, and accretion of exogenic materials (2020)
  • Author(s): Hyodo, R., Genda, H., and Brasser, R.
  • Organizer: Europlanet Scinece Congress 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Constraints on formation of the Moon and exomoons (2020)
  • Author(s): Nakajima, M., Genda, H., Asphaug, E. I., and Ida, S.
  • Organizer: AGU Fall Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Impact-induced hydrothermal systems on early Earth: Potential places for efficient CO2 reduction and formation of complex organic molecules (2020)
  • Author(s): Kaneko, K., Sekine, Y., Shibuya, T., Ueda, H., Noda, N., Genda, H., and Takahashi, Y.
  • Organizer: AGU Fall Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 日欧共同 BepiColombo 水星探査計画に向けた取り組み :後期集積が水星に与える影響 (2020)
  • Author(s): 兵頭龍樹、玄田英典、Ramon Brasser
  • Organizer: 日本惑星科学会2020年秋季講演会
• [Presentation] 3 次元衝撃回収実験によるコンドライト隕石の衝撃変成度の見直しに向けて (2020)
  • Author(s): 大野遼、黒澤耕介、新原隆史、三河内岳、玄田英典、鹿山雅裕、小池みずほ、富岡尚敬、佐野有司、佐竹渉、松井 孝典
  • Organizer: 日本惑星科学会2020年秋季講演会
• [Presentation] 陸惑星におけるハビタブルゾーン (2020)
  • Author(s): 小玉貴則、玄田英典、阿部彩子
  • Organizer: 日本惑星科学会2020年秋季講演会
• [Presentation] 石鉄隕石メソシデライトの形成シナリオ解明に向けたベスタへの巨大衝突の数値計算 (2020)
  • Author(s): 杉浦圭祐、羽場麻希子、玄田英典
  • Organizer: 日本惑星科学会2020年秋季講演会
• [Presentation] MMX/MEGANEの元素組成データを用いたPhobosの起源の制約について (2020)
  • Author(s): 平田佳織、臼井寛裕、兵頭龍樹、玄田英典
  • Organizer: 日本惑星科学会2020年秋季講演会
• [Presentation] 小惑星の自転加速による変形とリュウグウなどのコマ型小惑星の形成条件 (2020)
  • Author(s): 杉浦圭祐、玄田英典、小林浩、渡邊誠一郎、犬塚修一郎
  • Organizer: 日本天文学会2020年秋季年会
• [Presentation] C型小惑星の起源と炭素質コンドライト隕石との繋がり：水岩石反応と赤外スペクトルモデルからの示唆 (2020)
  • Author(s): 黒川宏之
  • Organizer: 日本惑星科学会 2020年秋季講演会
• [Presentation] Irradiation experiments to reproduce space weathering of primitive asteroids (2020)
  • Author(s): R. Brunetto、C. Lantz、S. Rubino、D. Baklouti、F. Borondics、H. Leroux、T. Nakamura
  • Organizer: European Conference on Laboratory Astrophysics
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] MMX JAXA Mission and MIRS imaging spectrometer (2020)
  • Author(s): M.A. Barucci, J.M. Reess, P. Bernardi, H. Nakagawa, T. Iwata, T. Nakamura, A., ..., H. Genda et al.
  • Organizer: European Planetary Science Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Scientific Instruments on Martian Moons eXploration (MMX) (2020)
  • Author(s): Shingo Kameda, Jean-Pierre Bibring, David Lawrence, Hiroki Senshu, Shoichiro Yokota, Masanori Kobayashi, Patrick Michel, Stephan Ulamec, Hirotaka Sawada, Kiyoshi Kuramoto, Kazunori Ogawa, Koji Wada, Tomohiro Usui, Tomoki Nakamura, Masaki Fujimoto, Hidenori Genda et al.
  • Organizer: JpGU-AGU Joint Meeting 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 火星衛星探査計画MMX赤外線分光計MIRSの科学目標と開発状況 (2020)
  • Author(s): 岩田隆浩、中川広務、中村智樹、Maria Antonella Barucci, Jean-Michel Reess, Pernelle Bernardi, Alain Doressoundiram, Sonia Fornasier, Michel Le Du, Eric Sawyer
  • Organizer: 宇宙科学技術連合講演会
• [Presentation] 火星衛星探査計画MMX のミッション運用検討 (2020)
  • Author(s): 池田人，中村智樹，神山徹，中川広務，松本晃治，千秋博紀，亀田真吾，平田成，寺田直樹，横田勝一郎，岩田隆浩，A. Barucci，E. Sawyer，D. Lawrence, N.Chabot, P. Peplowski，草野広樹，小川和律，竹尾洋介，尾崎直哉，G. Ferran，尾川順子，今井茂
  • Organizer: 宇宙科学技術連合講演会
• [Presentation] 火星衛星探査機 (MMX) のサイエンスとミッション機器 (2020)
  • Author(s): 倉本 圭, 小川 和律, J.-P. Bibring, 藤本 正樹, 玄田 英典, J. Helbert, 平田 成, 今村 剛, 亀田 真吾, 川勝 康弘,小林 正規, D. Lawrence, 松本 晃治, P. Michel, 宮本 英昭, 長岡 央, 中川 広務, 中村 智樹, 大嶽 久志,S. Russell, 佐々木 晶, 澤田 弘崇, 千秋 博紀, 寺田 直樹, S. Ulamec, 臼井 寛裕, 和田 浩二, 渡邊 誠一郎, 横田 勝一郎
  • Organizer: 宇宙科学シンポジウム
• [Presentation] MMX搭載赤外線分光計MIRSの観測計画と開発状況 (2020)
  • Author(s): 岩田隆浩、中川広務、中村智樹、Maria Antonella Barucci, Jean-Michel Reess, Pernelle Bernardi, Alain Doressoundiram, Sonia Fornasier, Michel Le Du, Eric Sawyer
  • Organizer: 日本惑星科学会2020年秋季講演会
• [Presentation] 火星衛星探査計画MMXの進捗 (2020)
  • Author(s): 倉本圭, 川勝康弘, 藤本正樹, Maria Antonella Barucci, David J. Lawrence, 玄田英典, 平田成, 今村剛，亀田真吾, 小林正規, 草野広樹, 松本晃治, Patrick Michel, 宮本英昭, 中川広務, 中村智樹, 小川和律, 大嶽久志, 尾崎正伸, Sara Russel, 佐々木 晶, 澤田弘崇, 千秋博紀, 寺田直樹, Stephan Ulamec, 臼井寛裕, 和田浩二, 横田勝一郎
  • Organizer: 日本惑星科学会2020年秋季講演会