南極氷床コアからさぐる過去の超新星爆発と太陽活動

从南极冰芯发现过去的超新星爆炸和太阳活动

基本信息

批准号：
22244015
负责人：
望月優子
金额：
$ 13.15万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2014
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22244015/
关键词：
X線天文学太陽物理学超新星爆発極地氷床コア

项目摘要

氷床コアは、氷床から取り出された円柱状の氷の試料である。深度が深くなるほど古くなり、雪が堆積した当時の大気成分が保存されている。研究代表者らは、南極ドームふじ基地において2001年に掘削された氷床コア(DF01コア)中の硝酸イオン(NO_3^-)をプローブとして、銀河系内超新星の痕跡と太陽活動の履歴を調べてきた。高時間分解能(1年以下)の定量分析の結果、(NO_3^-)濃度変動は、ベースラインのゆらぎの上に突発的にスパイクがたつ構造をしており、ゆらぎは太陽周期を、スパイクは超新星爆発を示唆し得ることを見いだしている。本年度は、下記の成果を得た。1.DF01コアについて、西暦元年～1900年を十分にカバーする深度のイオン分析を終えた。特に陰イオン分析は、再現性確認のため2度遂行し終えた(1900年以降についてはDF01コアがない状況)。又、本予算により、陽イオンクロマトグラフィー装置を理化学研究所に導入した。2.高時間分解能イオン分析により明確に分離された火山噴火シグナルを、年代がよくわかっているドームふじ近傍のコア中の噴火シグナルと詳細に対比・同期させることによって、ドームふじコアとしては従来にない精度の年代軸の構築に成功した。3.DF01コアの一部について、密度をX線透過法により測定した。次に上記2の詳細年代の年幅を1年の目安とし、いわゆる「年縞」榎層と冬層の密度の差)があるかどうかについて評価した。特に2)は研究代表者の発案によるものであり、予備的解析によれば、この新しい詳細年代を用いてSN1006とカニ星雲という11世紀の2つの超新星の候補となり得る(NO_3^-)スパイクが、年代の推定誤差の範囲内に同定できる。3)は連携研究者(堀)との協力による。さらに、過去の太陽活動の代表的な代替指標である炭素14濃度から報告されている太陽周期を、測定誤差までを含めて新規に解析した。

冰芯是从冰盖上取得的圆柱形冰样本。雪越深，它就越古老，从而保留了雪沉积时的大气成分。主要研究人员利用2001年在南极圆顶富士站钻取的冰芯（DF01核心）中的硝酸根离子（NO_3^-）作为探针，研究了河内超新星的痕迹和太阳活动的历史。通过高时间分辨率（小于1年）的定量分析，我们发现（NO_3^-）浓度波动具有基线波动之上的突然尖峰的结构，并且该波动与太阳周期相对应，并且尖峰对应于我们发现这可能表明超新星爆炸。今年，我们取得了以下成果。 1.我们已经完成了DF01核心的离子分析，其深度足以涵盖从公元1年到1900年的时期。特别是，阴离子分析完成了两次以确认再现性（1900 年之后没有 DF01 核心）。此外，利用这一预算，理化学研究所引进了阳离子色谱装置。 2. 通过将高时间分辨率离子分析清晰分离的火山喷发信号与已知年龄的富士圆顶附近核心的喷发信号进行精确比较和同步，我们成功地构建了一条史无前例的时间轴准确性。 3.采用X射线透射法测量DF01岩心部分密度。接下来，使用上述2中提到的详细年龄的年度范围作为一年的指导，我们评估了是否存在所谓的“varve”（金针层和冬季层之间的密度差异）。特别是，2）是首席研究员的想法，根据初步分析，使用这个新的详细年龄，两个（NO_3^-）尖峰，可能是11世纪超新星SN1006和Crab的候选者星云，被检测到，可以在估计年龄的误差范围内被识别。 3）基于与合作研究人员（Hori）的合作。此外，我们对碳 14 浓度报告的太阳周期进行了新的分析，碳 14 浓度是过去太阳活动的典型替代指标，包括测量误差。

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Supernovae and solar cycles embedded in a Dome F ice core

嵌入 Dome F 冰芯中的超新星和太阳周期

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
Highlights of Astronomy
影响因子：
0
作者：
Yuko Motizuki;Yoichi Nakai;Kazuya Takahashi for Dome F glaciological astronomy collaboration
通讯作者：
Kazuya Takahashi for Dome F glaciological astronomy collaboration

測定誤差を考慮した放射性炭素14濃度測定による過去の太陽周期

考虑到测量误差，基于放射性碳 14 浓度测量的过去太阳周期

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
菊地里美;望月優子;中井陽一;高橋和也
通讯作者：
高橋和也

「氷床コアを用いた天文学」の構築へ向けて

迈向建立“冰芯天文学”

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
Japan Geoscience Letters
影响因子：
0
作者：
Mayuko Iwamoto;Daishin Ueyama;and Ryo Kobayashi;吉川謙一;長崎岳人，瀬田益道，中井直正，永井誠，石井峻，土井畑幸一郎;望月優子
通讯作者：
望月優子

Density measurements of DF2001 shallow ice core for detecting annual layers DF2001浅層コアの高分解能密度測定とDFS1年代を用いた年層解析

用于检测年层的 DF2001 浅冰芯的密度测量 DF2001 浅冰芯的高分辨率密度测量和使用 DFS1 年龄的年层分析