New insight into atmospheric seismology through the comparison of pressure and seismic data between the Earth and Mars

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22J01022
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小野寺 圭祐 東京大学, 地震研究所, 特別研究員(PD) (00967036)
• Project Period (FY): 2022-04-22 – 2025-03-31
• Keywords: 火星 / 惑星地震 / 固気カップリング

Outline of Annual Research Achievements

本研究では局所的な気圧変動に伴い励起される地震(大気励起地震)をテーマとして扱う。研究の主目的は(1)大気励起地震の現象自体への理解を深めることと(2)異なる大気条件下(地球と火星)での特徴の違いを明らかにすることである。初年度である今年度は火星で観測された局所低気圧由来の地震データの特徴を記載したカタログ作成を最優先事項として取り組んだ。
第一段階として、NASAのインサイトミッションにおける大気観測チームにより提供されているイベントリストを参照し、該当する時期の地震及び気象(気圧、風速、気温など)のデータをすべて収集した。その後、全データに対して前処理(機器特性の補正やノイズ低減処理等)を行なった。第二段階として、各イベントの地震・気象の時系列データやそれぞれの周波数特性などが一目で確認できるようなQuick look図を作成し、火星で観測され たイベントを概観した。第三段階として、気象要素(平均風速・平均風向・平均気温など)の定量化や地震と気圧データの相互相関係数や遅延時間を評価した。これらのパラメータは、移動性局所低気圧の構造や地下の弾性的な特性を強く反映していると考えられているが、過去の研究では定量的かつ統計的な解析がなされていなかったため、本研究では今後の当該分野の発展に本質的な貢献を果たす結果を得たと考える。
成果は複数の国内外学会で発表した。また、学術論文の準備を鋭意進めており、次年度の初めに国際誌に投稿する予定となっている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度に主要テーマであるイベントカタログの制作が終了し,成果を複数の学会で報告・国際誌への投稿に向けた準備が完了している。課題の達成度としては6割程度を既に終えており,順調に研究が進んでいると言える。

Strategy for Future Research Activity

研究環境や進捗に関して特に問題はない。次年度の途中より惑星地震学の本場であるパリ地球物理研究所での1年間の滞在を開始することに伴い,本研究のさらなる発展が見込まれる。現状,国際誌への成果報告が少なくとも2件は見込まれており,国際学会での発表も数回実施する予定である。
共同研究者も海外メンバーを中心に20名以上確保することができており,今後も拡充を続けることで, 本計画が終了した後も関連課題を継続できるチーム体制を更に整備していきたい。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Institut de Physique du Globe Paris/ISAE-SUPAERO/Institut Pierre-Simon Laplac(フランス)
  • Country Name: FRANCE
  • Counterpart Institution: Institut de Physique du Globe Paris/ISAE-SUPAERO/Institut Pierre-Simon Laplac
  • # of Other Institutions: 1
• [Int'l Joint Research] Black Forest Observatory(ドイツ)
  • Country Name: GERMANY
  • Counterpart Institution: Black Forest Observatory
• [Int'l Joint Research] NASA/California Institute of Technology,/Cornell Universit(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: NASA/California Institute of Technology,/Cornell Universit
• [Int'l Joint Research] Geociencias Barcelona, Barcelona(スペイン)
  • Country Name: SPAIN
  • Counterpart Institution: Geociencias Barcelona, Barcelona
• [Int'l Joint Research] University of Bristol(英国)
  • Country Name: UNITED KINGDOM
  • Counterpart Institution: University of Bristol
• [Journal Article] Characterization of Martian Convective Vortices Using InSight's Seismic and Meteorological Data (2023)
  • Author(s): K. Onodera, K. Nishida, T. Kawamura, N. Murdoch, R. Otsuka, M. Drilleau, M. Schimmel, S. Carrasco, G. Sainton, A. Horleston, S. Tanaka, T. Mitani, C. Perrin, E. Stutzmann, S. Rodriguez, R. Lorenz, A. Spiga, P. Lognonne, W.B. Banerdt
  • Journal Title: Proceedings of Lunar and Planetary Science Conference Volume: XXXXXIV Pages: 1345
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Machine learning-based classification of the Martian dust devils observed by InSight: Implication for better estimation of the Martian subsurface structure (2023)
  • Author(s): R. Otsuka, K. Onodera, S. Tanaka, T. Kawamura
  • Organizer: Asia Oceania Geosciences Society
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Characterization of the Martian dust devils observed by InSight: Machine learning-based classification (2023)
  • Author(s): R. Otsuka, K. Onodera, S. Tanaka, T. Kawamura
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
• [Presentation] Characterization of Martian convective vortices using InSight’s seismic and meteorological data (2023)
  • Author(s): K. Onodera, K. Nishida, T. Kawamura, N. Murdoch, R. Otsuka, M. Drilleau, M. Schimmel, S. Carrasco, G. Sainton, A. Horleston, S. Tanaka, T. Mitani, C. Perrin, E. Stutzmann, S. Rodriguez, R. Lorenz, A. Spiga, P. Lognonne, W. B. Banerdt
  • Organizer: Lunar Planetary Science Conference
• [Presentation] Dragonfly DragMetSeisの地震観測が目指すサイエンス (2023)
  • Author(s): 川村太一, 田中智, 白石浩章, 三谷烈史, 村上英記, 小野寺圭祐, 鎌田 俊一, 木村淳, 黒川宏之, 関根康人, 辻健, 西田究
  • Organizer: 惑星圏シンポジウム
• [Presentation] 土星衛星タイタン着陸ミッションDragonfly搭載地震計が目指すサイエンス (2023)
  • Author(s): 小野寺圭祐, 川村太一, 田中智, 白石浩章, 三谷烈史, 村上英記, 鎌田俊一, 木村淳, 関根康人, 辻健, 西田究, Ralph Lorenz
  • Organizer: 宇宙科学シンポジウム
• [Presentation] Systematical catalog of Martian convective vortices observed by InSight (2022)
  • Author(s): K. Onodera, K. Nishida, T. Kawamura, N. Murdoch, R. Otsuka, S. Carrasco, G. Sainton, A. Horleston, M. Schimmel, S. Tanaka, T. Mitani, S. Rodriguez, M. Drilleau, C. Perrin, E. Stutzmann, R. Lorenz, P. Lognonne
  • Organizer: InSight Science Team Meeting 25
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] NASA土星衛星タイタン探査ミッションDragonflyの紹介 - 氷衛星における地震観測の実現に向けて - (2022)
  • Author(s): 小野寺圭祐, 白石浩章, 田中智, 川村太一, 三谷烈史, 村上英記, 山田竜平, 鎌田俊一, 木村淳, 黒川宏之, 西田究, 関根康人, 辻健, Ralph Lorenz
  • Organizer: 日本地震学会秋学会
• [Presentation] NASA火星内部構造探査InSightで取得された地震および気象データの利用案内 (2022)
  • Author(s): 小野寺圭祐, 川村太一
  • Organizer: 日本地震学会秋学会
• [Presentation] InSightで観測された火星の局所低気圧の地震学及び気象学的記載 (2022)
  • Author(s): Keisuke Onodera, Taichi Kawamura, Kiwamu Nishida, Naomi Murdoch, Ryoji Otsuka, Satoshi Tanaka, Clement Perrin, Gregory Sainton, Sebastian Carrasco, Melanie Drilleau, Ralph Lorenz, Takefumi Mitani, Sebastien Rodriguez, Martin Schimmel, Eleonore Stutzmann, Philippe Lognonne
  • Organizer: 日本惑星科学会秋学会
• [Presentation] 火星探査機インサイトの地震および気象データからみるダストデビルの特徴 (2022)
  • Author(s): 大塚亮治, 小野寺圭祐, 田中智, 川村太一
  • Organizer: 日本惑星科学会秋学会
• [Presentation] Subsurface structure at the InSight landing site estimated from compliance analysis of Martian convective vortices (2022)
  • Author(s): K. Onodera, T. Kawamura, P. Lognonne, M. Drilleau, N. Murdoch, M. Plasman, C. Perrin, M. Schimmel, E. Stutzmann, Z. Xu, R. F. Garcia, M. Vincent, A. Jacob, A. Lucas, S. Rodriguez, M. Panning, W. B. Banerdt
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
• [Remarks] Researchmap
  • URL: https://researchmap.jp/keisuke.onodera