地球型惑星一般における表層環境の安定性の評価

类地行星表面环境稳定性的总体评价

• 批准号: 05J11797
• 负责人: 佐々木 貴教
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J11797/
• 关键词: 惑星大気; 惑星表層環境; 大気散逸; 大気進化; 暴走温室状態; 惑星形成; 生態系モデル; 系の安定性

本研究課題では、多様な大気を持つ地球型惑星の表層環境の安定性と、それらの惑星上で発生した生態系の安定性を議論する。昨年度までの研究の結果、ハイドロダイナミックエスケープによる大気散逸過程が、惑星の表層環境の特徴を決定づけることが分かった。そこで今年度は、(1)様々な大気散逸問題に適用するための、多成分で放射冷却入りのハイドロダイナミックエスケープの計算コードを作成し、(2)その計算コードを金星大気の未解決問題に対して適用し、定量的な解を得ることに成功した。(1)多成分大気におけるハイドロダイナミックエスケープの数値計算コードは、過去には存在しない。本研究ではCIP法という新しい数値計算手法を用いることで、初めて多成分大気についての安定な数値解を得ることに成功した。多成分大気における計算ロードを作成したことそのものに、本研究の大きな意義がある。また、本研究で作成された計算コードは汎用性が高い。今後はこの計算コードを用いることで、惑星の大気散逸に関する問題を独占的に解くことができると期待される。(2)まず、初期金星からの水の散逸に関する計算を行った。定量的な数値計算によって水の散逸の可能性が議論されたのは、本研究が初めてである。数値計算の結果、過去に金星表層に存在したと考えられている水を、ハイドロダイナミックエスケープによって散逸するための条件が示された。さらに、金星大気中の希ガス分別過程に関する計算も行った。定量的な数値計算によって希ガスの分別過程が議論されたのは、本研究が初めてである。ここでは、一酸化炭素による大気の冷却効果を初めて数値計算コードに組み込んで計算を行っている。数値計算の結果、現在の金星の希ガス存在度を、ハイドロダイナミックエスケープによる大気進化によって説明することは難しいことが示された。

该研究主题讨论了陆地行星表面环境的稳定性，具有多种气氛以及在这些行星上发生的生态系统的稳定性。直到去年的研究表明，由流体动力学逃生引起的大气分散过程决定了地球表面环境的特征。因此，今年，我们为多组分，径向冷却的流体动力逃生创建了计算代码，以应用于各种大气耗散问题，并且（2）我们成功地将计算代码应用于金星大气中的未解决问题，从而实现了定量解决方案。 （1）过去不存在多组分大气中流体动力逃逸的数值计算代码。在这项研究中，通过使用称为CIP方法的新数值计算方法，我们能够首次成功获得多组分大气的稳定数值解。这项研究是为多组分大气中的计算负载创建的事实，这是一个主要意义。此外，这项研究中创建的计算代码具有很高的用途。希望将来通过使用此计算代码，我们将能够仅解决与行星空气耗散有关的问题。 （2）首先，进行了有关从初始金星耗散水的计算。这项研究是第一次通过定量数值计算来讨论水耗散的可能性。数值计算显示了通过流体动力学逃生，以前认为在金星表面存在的水的条件。此外，对金星大气中贵重气体分馏的过程进行了计算。这项研究是第一次通过定量数值计算讨论了贵重气体分馏的过程。在这里，首次将由一氧化碳引起的大气的冷却效果纳入数值计算代码中。数值计算表明，很难通过通过流体动力学逃生来解释金星在金星上的当前丰度。

项目成果

Difference in degree of space weathering on newborn asteroid Karin

新生小行星卡琳空间风化程度的差异

• 发表时间: 2006
• 期刊: Advances in Geosciences (World Scientific) vol. 3 Planetary Science (Anil Bhardwaj and Wing-Huen Ip, eds.)
• 作者: T. Sasaki;S. Sasaki;J. Watanabe;T. Sekiguchi;F. Yoshida;T. Ito;H. Kawakita;T. Fuse;N. Takato;and B. Dermawan
• 通讯作者: and B. Dermawan

Infrared high-resolution spectroscopy of Pluto by Subaru telescope

斯巴鲁望远镜对冥王星的红外高分辨率光谱

• 发表时间: 2006
• 期刊: Advances in Geosciences 3
• 作者: A.Okumura;et. al.;Masaki Kobayashi;Hiroshi Kumigashira;Kazuaki Ebata;Makoto Hashimoto;Koji Maekawa;Masaru Takizawa;Hiroki Wadati;Kazuaki Ebata;Hiroki Wadati;Masaru Takizawa;Hiroki Wadati;Daisuke Toyota;滝沢 優;Masaru Takizawa;滝沢 優;Takanori Sasaki & Yutaka Abe;Takanori Sasaki & Yutaka Abe;Takanori Sasaki et al.
• 通讯作者: Takanori Sasaki et al.

Rayleigh-Taylor Instability after Giant Impacts:Imperfect equilibration of Hf-W system and its effect on the core formation age

大撞击后的瑞利-泰勒不稳定性：Hf-W系统的不完美平衡及其对核心形成年龄的影响

• 发表时间: 2007
• 期刊: Earth, Planets and Space 59
• 作者: A.Okumura;et. al.;Masaki Kobayashi;Hiroshi Kumigashira;Kazuaki Ebata;Makoto Hashimoto;Koji Maekawa;Masaru Takizawa;Hiroki Wadati;Kazuaki Ebata;Hiroki Wadati;Masaru Takizawa;Hiroki Wadati;Daisuke Toyota;滝沢 優;Masaru Takizawa;滝沢 優;Takanori Sasaki & Yutaka Abe
• 通讯作者: Takanori Sasaki & Yutaka Abe

ハイドロダイナミックエスケープによる惑星大気の散逸

通过流体动力逃逸来耗散行星大气

• 发表时间: 2007
• 作者: Sho Sasaki;Takanori Sasaki et al.;Takanori Sasaki;Takanori Sasaki;佐々木 貴教&阿部 豊;佐々木 貴教&阿部 豊
• 通讯作者: 佐々木 貴教&阿部 豊

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