衛星と惑星の相互作用によって生じる地形に着目した火星衛星系の起源と表層進化史

火星卫星系统的起源和表面演化历史，重点研究卫星与行星相互作用造成的地形

• 批准号: 16J07415
• 负责人: 菊地 紘
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J07415/
• 关键词: フォボスのBlue unitの起源の解明; Stickney craterの年代推定; フォボスの線状構造; 衛星表面の重力場

本研究は(1)フォボスでみられる線状構造の形成、(2)火星の衛星の地質学的な対応関係の調査、(3)火星衛星の起源と進化に関する研究を行った。火星衛星にみられるBlue unitと呼ばれる地域は、火星衛星の内部の物質であると考えられているため、起源を理解する上で重要であると考えられている。これまでフォボスのBlue unitの起源はStickney craterであると考えられていたが、それでは説明できない南側の部分があった。この問題に対し、私はStickney craterの内部にあるLimtoc craterが未解明の分布を説明できる可能性を見出した。本年度はこれを検証するためにフォボスから放出される粒子をShape modelを使ったN-body simulationを独自に実装してその軌道を追跡した。その結果、粒子がフォボスに再衝突した地域と南側のBlue unitがある軌道のときに類似していることを確かめた。このことを進めてフォボスの軌道進化を計算したところ、Stickney craterの年代がこれまで考えられていた年代よりずっと若いことが示唆された。これは近年提唱された火星衛星の起源としてジャイアントインパクト説を支持する結果となった。本研究は、火星衛星の起源と進化に関して地質学的視点に立って理解を進めようとするものであった。最終年度である本年度において、Blue unitに着目することで、フォボスの進化でなく起源に対しても新しい示唆が得られたことは思いがけない発見であった。この成果は、世界で最も権威のある本研究分野の学会において口頭で発表した。国際誌に論文を投稿している。よって研究が順調に遂行できた。

这项研究调查了（1）火卫一上看到的线性结构的形成，（2）火星卫星的地质对应性，以及（3）火星卫星的起源和演化。火星卫星上发现的蓝色单元区域被认为是火星卫星内部的物质，因此对于理解其起源很重要。到目前为止，人们认为火卫一上的蓝色单位起源于斯蒂克尼陨石坑，但南部的一部分无法用此来解释。针对这个问题，我发现斯蒂克尼陨石坑内部的利姆托克陨石坑可以解释未知的分布。今年，为了验证这一点，我们利用形状模型独立对火卫一发射的粒子进行了N体模拟，并跟踪了它们的轨迹。结果，他们确认粒子与火卫一再次碰撞的区域与南部蓝色单位的轨道相似。进一步计算火卫一的轨道演化表明斯蒂克尼陨石坑比之前认为的要年轻得多。这一结果支持了最近提出的火星卫星起源的巨大撞击理论。这项研究旨在从地质角度增进我们对火星卫星起源和演化的理解。今年，也就是我们研究的最后一年，我们有一个意外的发现，通过关注蓝色单元，我们不仅能够获得关于火卫一演化的新建议，还能够获得关于火卫一起源的新建议。研究结果在该研究领域世界上最负盛名的学术会议上进行了口头报告。向国际期刊提交论文。因此，研究工作进展顺利。

项目成果

EJECTA EMPLACEMENTS OF LIMTOC IMPACT ON PHOBOS.

LIMTOC 的喷射物安置对火卫一的影响。

• 发表时间: 2018
• 作者: H. Kikuchi

Physical properties of Phobos surface for landing mission

用于着陆任务的火卫一表面的物理特性

• 发表时间: 2017
• 作者: 小川 和律;宮本 英昭;和田 浩二;坂谷 尚哉;平田 直之;菊地 紘;横田 勝一郎
• 通讯作者: 横田 勝一郎

GEOLOGICAL INVESTIGATION ON THE SPECTRAL UNITS OF PHOBOS AND DEIMOS.

对火卫一和火卫二光谱单位的地质调查。

• 发表时间: 2018
• 作者: H. Kikuchi;H. Miyamoto;R. Hemmi
• 通讯作者: R. Hemmi

火星の影響を受けた火星衛星表面の重力場と表層進化の関係

受火星影响的火星卫星表面引力场与表面演化的关系

• 发表时间: 2016
• 作者: 菊地 紘;宮本 英昭
• 通讯作者: 宮本 英昭

フォボスのレゴリスはどのような進化過程を経ているのか？

火卫一的风化层经历了怎样的演化过程？

• 发表时间: 2016
• 作者: 宮本英昭;和田浩二;小川和律;坂谷尚哉;平田直之;菊地紘;新原隆史;逸見良道;中村昭子;道上達広;諸田智克;木内真人
• 通讯作者: 木内真人