彗星の各種分子の元素同位体比と鉱物の熱履歴から探る原始太陽系円盤の物質輸送

从彗星分子的同位素比和矿物的热历史探索原始太阳系盘中的质量传输

基本信息

批准号：
20K14541
负责人：
新中善晴
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyoto Sangyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度、彗星氷の主成分であるH2O、CO、CO2の化学組成比の推定を目的として、彗星コマの物理モデルを開発した。このモデルでは、彗星コマ中でこれらの分子が太陽紫外線による光解離反応により生成され、可視光領域で発光する酸素禁制線の強度比と線幅を同時に説明できる。本モデルにおいて、酸素禁制線へのCO2分子及びCO分子の寄与の検証の検証のため、国立天文台ハワイ観測所のすばる望遠鏡の時間を取得し、水分子がほとんど昇華しない太陽から遠方での彗星の観測を試みたが、観測装置トラブルや悪天候により、十分な精度のデータを得ることができなかった。並行して、彗星ダストの性質を明らかにすることを目的に、彗星の偏光データから彗星に含まれるダストの性質を明らかにすることを試みた。偏光データは、2018年9月16日に国立天文台三鷹キャンパス50cm望遠鏡に搭載された偏光撮像装置PICOで得られた21P彗星の観測データを用いた。同彗星の強度マップは、東西方向に細長いコマ構造を示しており、太陽方向-反太陽方向の強度の空間分布から、コマ内部でダストの崩壊により生じる散乱断面積の増加による明るさの変化が見られた。一方で、直線偏光度マップはほぼ一様で、コマの内側にジェットやアーク構造は見られなかった。コマ内の直線偏光度は22%で、先行研究で報告されている同彗星の異なる波長での偏光観測と一致した。また、過去の観測結果との比較から、1985年回帰から2018年回帰まで、同彗星のダストの特性（組成、空隙率、サイズ分布）に大きな変化を示す証拠は見つからなかった。これらの結果から、21P彗星は、彗星コマ中でダストの崩壊は生じているが、偏光度が優位に変わるほどのダスト特性が変化しないことを示した。

去年，我们开发了一种彗星昏迷的物理模型，目的是估算H2O，CO和CO2的化学成分比，这是彗星冰的主要成分。该模型可以同时解释无氧线的强度比和线宽度，该线是由太阳能紫外线引起的光解离反应在彗星框架中产生的，并在可见光的光区中排放。在该模型中，为了验证CO2分子和CO分子对氧气逮捕线的贡献，我们从国家天文天文台的Hawaii天文台上获得了从Subaru望远镜的时间获得的时间，并试图观察到远离太阳的彗星在Sun远处观察到水分子很难获得的，但要获得了良好的观测设备，并且可以通过观测设备进行了差异。同时，我们试图阐明彗星极化数据中彗星粉尘的特性，目的是阐明彗星灰尘的特性。极化数据用于通过极化成像设备PICO获得的彗星21p的观察数据，该观察数据安装在2018年9月16日在国家天文天文学天文台Mitaka校园的50厘米望远镜上。昏迷内部的尘土倒塌引起的散射横截面。另一方面，线性极化图几乎是均匀的，并且在框架内没有发现喷气机或电弧结构。框架中的线性极化为22％，与先前研究中报道的彗星不同波长的极化观测一致。此外，从与以前的观察结果进行比较后，没有发现从1985年回归到2018年回归的彗星的尘埃特性（组成，孔隙度，尺寸分布）的显着变化。这些结果表明，彗星21p在彗星昏迷中尘土倒塌，但是灰尘特性并未变为这种极化的优势。

项目成果

期刊论文数量（37）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Possibility of concentration of nonvolatile species near the surface of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko

67P/Churyumov-Gerasimenko 彗星表面附近非挥发性物质浓度的可能性

DOI：
10.1051/0004-6361/202038491
发表时间：
2021
期刊：
Astronomy & Astrophysics
影响因子：
6.5
作者：
Suzuki T.;Shinnaka Y.;Majumdar L.;Shibata T.;Shibaike Y.;Nomura H.;Minamoto H.
通讯作者：
Minamoto H.

University of Colorado Boulder/Michigan University/NASA Goddard Space Flight Center(米国)

科罗拉多大学博尔德分校/密歇根大学/美国宇航局戈达德太空飞行中心（美国）