宇宙航空研究開発機構/JAXA 宇宙科学研究本部

固体惑星研究グループ2004年度後期セミナースケジュール

(水谷・加藤・藤原・藤村・田中研究室)

毎週月曜、水曜 18:30-21:00

グループ外の方も是非お越し下さい

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Date Name(Post) Sorting Theme Abstract
10/18(月) 小川和律(M2) 新着論文 Construction of a windowless Si-anode X-ray tube for a more efficient excitation of low Z elements on Si-wafer surfaces in total reflection analysis

Th. Meinschad et al. (Atominstitut, Vienna University of Technology, Austria)
シリコンウェハー表面のコンタミ(Na, Al など)を検出する場合、 TXRF(Total Reflection X-ray Fluorescence)は有効な手法である。 しかし軽元素(Z < 14)の検出は難しく、 検出限界は 4.5 atoms/cm^2 以下程度とされる。 その理由は、軟X線源として最適なものが無いこと、 また 1.7 keV 以下の軟X線の検出が難しいことによる。 一方で近年、軟X線に大きい検出効率を持つ半導体検出器が開発されてきており、 主な課題は最適な軟X線源の開発となった。
野中秀紀(D1) 研究会 ライトカーブシミュレータとその応用 修士論文でもちいたライトカーブシミュレータについて説明し、その応用として小惑星イトカワの等級予想に ついて述べる
10/25(月) 北里宏平(M2) 新着論文 延期
猿楽祐樹(D1) 研究会 10/27(水)に延期
10/27(水) Keith A. Holsapple(Prof.) Special Seminar Scaling of hypervelocity impact events
猿楽祐樹(D1) 研究会 Multi-band(V,R,I) Observation of cometary dust trail 彗星ダストトレイルは1983年にIRASで発見され、最近になりようやく地上から可視光で検出されるようになった。本研究ではダストトレイルを可視光で観測し、ダストの形成過程、組成を解明することを目的としている。今回は2004年9月にUH88望遠鏡を用いて、V、R、Iバンドで観測した65P/Gunn、2P/Enckeのデータを紹介する。
斎藤靖之(M2) 新着論文 延期
11/1(月) 寺元啓介(M2) 新着論文 Catastrophic disruption of pre-shattered parent bodies (authors: Patrick Michel, Willy Benz, and Derek C. Richardson) 本研究では天体の破壊において、フラグメントの特性が内部構造にどのような影響を受けるかを数値シミュレーションにより解析した。衝突破壊過程では3D SPH hydrocodeを用い、その後の重力による再集積の過程では並列のN体計算を用いている。衝突を起こす際、ターゲットにはmonolithic と pre-shatteredの2つのモデルを用いた。このモデルに対し、破壊の大きな衝突と小さな衝突を起こすことでEunomia、 Koronis族の形成を示すことができた。 以前の研究ではこの中間域のエネルギーでKarin族の形成にも成功している。
荒井武彦(D2) 研究会 Simulation of Lunar surface observation with XRS onboard SELENE SELENE/XRSは月表層の主要元素を定量的に決定する。XRSは32bits RISC型高速CPUを用いたオンボードコンピュータを搭載しており、観測データは機上にて自動的に解析され地上へとダウンリンクされる。本発表ではオンボードコンピュータを用いた機上データ解析、自律的観測と、それらの処理の有効性を紹介する。
11/8(月) 西原説子(M2) 新着論文 title: Dust tail of the distant comet C/1999 J2 (Skiff)
authors: P. P. Korsun and G. F. Chorny
journal: A&A 410, 1029-1037 (2003)
C/1999J2(Skiff)は、Lowell Observatory Near-Earth Object Search(LONEOS)のプログラム中で、1999年5月13日に発見された彗星である。発見時、日心距離が7.6AUと遠かったにもかかわらず、コマやテイルがはっきりと確認された。この距離においてはH2Oの昇華がダスト放出のメカニズムとは考えにくい。そこで著者らはMonte Carlo methodを用いてダストテイルの形成を再現するシミュレーションを行った。1999年9月の観測結果との比較から、C/1999J2(Skiff)のテイルを構成するダストは観測日の540日前に8.6AU付近で放出されたものであることがわかった。さらに、その放出メカニズムは、H20氷のアモルファスから結晶質への相転移であったと結論づけている。
矢野創(助手) 研究会 次期小天体探査計画:ワーキンググループ初年度の活動と世界の動向 今年3月に「小天体探査ワーキンググループ」がISASの公式グループとして 発足し、今秋からは戦略的開発予算を獲得して研究開発を本格的に始める。
 はやぶさに続く2010年代に目指すべき小天体探査のテーマとしては、(1)小惑星 〜隕石・宇宙塵の橋渡しによる太陽系形成論への物質情報の付加、(2)始原天体上 での生命前駆物質の化学進化の理解、(3)内部構造探査による始原天体の成長・進 化の解明などが挙げられる。これらに挑戦する理学ミッションを今後3年間で構築す るため、WGでは現在、重点開発項目ごとに5つのサブグループを立てて検討を進めて いる。また、欧米の小天体ミッション案も出揃いつつあり、その多くが我々との国際 協力を模索している。
 本講演では、まず今後20年ほどの小天体探査ロードマップを再確認し、次に国内 WGでの活動状況を解説し、海外のミッション案も紹介する。その上でこれからの展望 とアクションアイテムを整理して、この分野に新規参入する大学院生や若手研究者に は、どんな理学的、工学的課題が待っているのかまで言及したいと思う。
11/10(水) 二村徳宏(M1) 新着論文 Photometry and models of eight near-Earth asteroids
Icarus 167 (2004) 178-96
本論文は、新しい測光観測のデータとモデルについて記述している。(1580) Betulia、(1627) Ivar、(1980) Tezcatlipoca、(2100) Ra-Shalom、(3199) Nefertiti、(3908) Nyx、(4957) Brucemurrayおよび(5587) 1990 SBの観測について述べた後、このデータおよび過去の観測を用いて、これらの小惑星の形状モデルを求めた。多くに、大きな凹みがあるようだが、それを断定することはできなかった。そして、クレータ密度は低かった。
岡田達明(助手) 研究会 C型小惑星の進化史〜低密度天体形成の謎?〜
A Perspective to Formation Processes of “Porous” C-class asteroid
C型小惑星は最もありふれた型の小惑星であるが、隕石に比べても低密度過ぎることが近年の研究で分かってきた(Britt&Consolmagnoの一連の研究)。唯一撮像されたC型小惑星253Mathildeは、やはり低密度かつ超巨大&深いクレータをもつ。
 これらを上手く説明できるように、思考実験をしたのでその結果を述べる。重要な要素は、微惑星が形成されたときと現在とでは惑星間空間のガス圧が圧倒的に違うこと。氷⇔水蒸気の平衡を考えるとこれは決定的な違いといえる。
 今回はまともな計算はしていないので、タイムスケールの定量的議論はせず、基本的な概念のみの話をする。
11/15(月) 藤原顯(教授) 新着論文 An early extrasolar planetary system revealed by planetesimal belts in beta Pictoris
K. Kataza Okamoto, et al., Nature  431, 660 2004
中間赤外域での空間分解されたスペクトル観測結果から画架座ベータ星まわりのダストリング,微惑星帯の性質について述べたもの
奥平恭子(D2) 研究会 エアロジェルによる微粒子捕獲モデルの検討 これまでに行ってきた研究内容(エアロジェルによる試料捕獲時の評価)の中で、低い粒子体積残存率(S)についての議論がまだ課題として残っている。これまでの データを示し、考察をする。
D論では低いSを説明できるようなエアロジェルによる微粒子捕獲のモデルを立て、実際の宇宙試料への応用を図ることまでを目標としている。まだモデルの完成には至ってい ないが現段階での概念を説明する。(まだ解析途中のデータがあり不完全な段階での発表で すが、ぜひ皆様と議論をお願いしたいです。)
11/17(水) 細野梢(M1) 新着論文 The D-CIX X-ray mapping spectrometer on SMART-1
Planetary and Space Science 51(2003)427-433
本論文では、ESAのSMART-1に搭載されているD-CIXSについて紹介している。D-CIXSとはコンパクトなX線スペクトロメータで、月の表面で反射さ れる太陽からのX線スペクトルを調べることにより、月表層の元素組成を定量的に決 定することができる。D-CIXは新しい2つにテクノロジー(swept charge device と micro-structure collimators)を利用することにより、従来よりもコンパクトな機 器をつくることができた。
安部正真(助手) 研究会 はやぶさ搭載近赤外線分光器NIRSのその後(Current Status of NIRS) 昨年の研究会での報告の後、小惑星探査機「はやぶさ」に搭載されている近赤外線分光器(NIRS)で行った運用と観測結果について報告する。また小惑星到着後の観測計画についても述べる
11/22(月) 藤村彰夫(教授) 研究会 ペネトレータ SQM に起こったこと ・ペネトレータの開発経緯
・サンディア国立研究所での試験
・シーケンススキップの状況と原因・対策
板垣義法(D2) 研究会 深発月震の震央分布と震源深さにおける潮汐応力との比較 深発月震の震央位置と月内部潮汐応力に関して、これまでは、平均的震源深さにおける最大潮汐成分を任意の地点でピックアップすることによりその関連性を議論してきたが、その一手法のみでは十分な確証を得ることは出来ない。
そこで今回は、各々の地点における差応力を用いて、これまでの震央分布との比較や加えてNakamura(2004)により見積もられた新たな震央位置との比較の双方の結果を紹介する。
11/24(水) 猿楽祐樹(D1) 新着論文 A comprehensive model to describe light scattering properties of cometary dust
Mann et al., JQSRT 89 (2004) 291-301
彗星ダストによる太陽光の散乱光の散乱強度、偏光度には位相角依存性、波長依存性があることが知られている。本論文では、その光学的特性を説明するダストのモデルが紹介されている。このモデルでは、ダストの形状として0.1μmの粒子の集合体を考え、ハレー彗星のその場観測で得られたダストの組成、彗星の物質進化と矛盾しない複素屈折率が用いられている。
白井慶(研究員) 研究会 SELENE XRS 搭載 CCD の性能評価 SELENE に搭載される蛍光X線分光観測装置(XRS)では、 X線検出CCDを用いて月面からの蛍光X線を観測し、主要表面構成元素(Mg, Al, Si, Ca, Fe, etc.) の定量を行う。
今回の発表では、SELENE XRS エレキを用いてCCDの最適な駆動電圧を探索した結果を報告する。
11/29(月) 加藤學(教授) 新着論文 延期
黒田大介(D2) 研究会 小惑星のマルチカラーライトカーブ観測 V,R,Iの3色が同時に測光できるカメラを使い、いくつかの小惑星についてライトカーブを得た。その差分をとると周期性があると思われる振幅が、見つかった。使用した機器と初期成果について報告する。
斎藤靖之(M2) 新着論文 Heat flow and depth to a possible internal ocean on Triton(Javier Ruiz) The Raz Fossae, a pair of ? 15-km wide trough en echelon interpreted as grabens, can be used to propose an estimation of the depth to the brittle?ductile transition on Triton. This estimation may in turn give an idea of the thermal state of Triton’s icy lithosphere when these features formed. Given the young age of its surface, the conclusions obtained could be roughly applicable to the present state of this satellite of Neptune. Considering water or ammonia dihydrate as possible components of the lithosphere and a feasible range of strain rates, it was estimated that surface heat flow is greater than that inferred from radiogenic heating, especially for a lithosphere dominated by water. Also, an internal ocean could lie at a depth of only ? 20 km beneath the surface. The presence over the surface of an insulating layer of ice of low thermal conductivity (e.g., nitrogen) or of regolith would only substantially alter these estimates if the effective surface temperature were considerably higher than the observed value of 38 K.
12/1(水) 田中智(助教授) 新着論文 In situ measurements of sound velocities and densities across the orthopyroxene → high-pressure clinopyroxene transition in MgSiO3 at high pressure(J. Kung et al., Phys. Earth Planet. Int. 147 (2004) 27-44) 惑星内部組成を推定する有力な手段は、個別に測定されたマントル構成候補鉱物の弾性波速度を適切に組み合わせ地震波速度のプロファイルをマッチングさせることである。
地球上部マントルを構成する主要構成鉱物の一つである輝石(pxroxene)はクエンチができない相(CPX)が存在することが報告されている。本論文ではこの高圧cpxについての弾性波速度その場測定技術を確立し、始めて測定に成功した。
・これまで存在が知られている高圧相斜方輝石(OPX)との密度、および速度ギャップは220kmや260kmに存在が知られている地震波不連続速度を説明できるほどではない。
・高圧相opxの常温高圧時にはabnormalな速度変化(圧力が増加するにもかかわらず、速度が低下)が観察された。原因は明らかではないが、この異常な現象がマントル中の温度圧力状態においても存在するならば、低速度層を形成する一要因となる可能性がある。
小野瀬直美(研究員) 研究会 衝突により形成される破片の質量-積算個数分布:Spalled破片と剪断破壊破片に分け れば判る 破片の質量とその質量より重い破片の積算個数との間にはべき乗則が存在することが 知られている。[N(>m) = A m^-b]
本研究においては、石膏に対する衝突クレーター形成実験の画像解析により、bの値をSpalled破片と剪断破壊破片別々に求め、それぞれ0.2 ?0.5、1.4 ? 1.7を得た。
これらを用いて、Fujiwara et al. (1977)において示唆されている[・最大破片の質量がもとのターゲット質量の0.1以下であるような破壊においてはbの値が大きくなる]、Takagi et al. (1984)に表されている[・破片のサイズによりbの値は3つの領域に分けられ、もっとも細かい部分でのbは0.6〜1.0となる]への定性的な説明付けを行う。
12/6(月) 水谷仁(教授) 新着論文 延期
山田竜平(D2) 研究会 ペネトレーター搭載用月震計における中立戻り位置ずれの原因と観測への影響について PNT搭載用月震計に見られる中立戻り位置ずれ現象(振子が一方の片側に振れた後の中立への戻り位置ともう一方の片側に振れた後の中立への戻り位置が異なる現象)は振子と月震計ケースとの間に接触があり、変位に対して直接制動力が加えられる事によって生じているものあれば、これは微小振動である深発月震の観測にとって致命的な問題となる。
 本研究では、中立戻り位置ずれ現象の示す特性から原因を推定し、それが観測へ及ぼす 影響の検討と考察を行った。ここでは、原因推定のために実施した実験と、今後のアプ ローチ手法についても述べる。
12/8(水) 荒井武彦(D2) 新着論文 Wide band X-ray Imager (WXI) and Soft Gamma-ray Detector (SGD) for the NeXT Mission
(T. Takahashi et al. , Astrophysics, 2004)
本論文では、次期X線天文衛星NeXTに搭載するX線とガンマ線を測定できるハイブリッド検出器を紹介している。また、ガンマ線望遠鏡であるコンプトンカメラの紹介をしている。
長谷川直(研究員) 研究会 タイトル、要旨は(http://www.isas.jaxa.jp/j/snews/2003/1029.shtml)を参照
12/13(月) 横田康弘(研究員) 新着論文 Are beryllium abundances anomalous in stars with giant planets?
Santos etal., Astronomy & Astrophysics 427 (2004) 1085-1096
巨大惑星を持つ恒星は鉄に富むことが、近年確認されつつある。
その起源としては2つの説がある。
(1)初期段階からその組成であった(" primordial" origin)とする説。
(2)後に周囲の惑星が落ちたことによる表層だけの汚染(" pollution")とする説。
本論文で恒星スペクトルからBe存在度を算出した結果は、" primordial" originを支持している。
白石浩章(助手) 新着論文 Impact-induced Seismic Activity on Asteroid 433 Eros : A Surface Modification Process
Science, Vol306, 2004
小惑星433Erosの高分解能画像によると、レゴリス層に地すべりが起こっていることが明らかとなり、直径〜100m以下の衝突クレーターの浸食や消失が起こっている。この原因を説明する仮説のひとつとして衝突起源の地震動が考えられる。この論文では衝突起源の振動によってレゴリスに覆われた地形がどのように応答していくのかをモデル計算によって調べた。その結果をEros表面の地形に応用して衝突進化の過程をシミュレーションすると、現在観測されるクレーターのサイズ分布と良く一致する結果を得た。
12/15(水) 吉田信介(PD) 研究会 SQMP機熱真空試験結果から推定される貫入前後のペネトレータ熱数学モデル変化 LUNAR-A・ペネトレータを使用した科学計測の一つである月熱流量計測の精度は、ペネトレータの熱数学モデルの決定精度に大きく依存する。これまで種々の実験データを使用して熱モデルを構築してきたが、貫入前後でのペネトレータの熱モデルの変化の有無に関してはデータが無く、実験的に確認する事が望まれていた。SQM機体(実機相当の貫入試験モデル)に対して貫入試験前後で熱真空試験を実施し、この懸案事項を確認する機会を遂に得たので、その結果について今回報告する。
西原説子(M2) 研究会 小惑星Itokawaのライトカーブ観測報告 (25143)1998SF26がMUSES-Cの探査候補有力天体になって以降、ISAS観測チームは小惑星Itokawaのライトカーブ観測を積み重ねてきた。今回は2004年度に行われた観測結果も踏まえ、その成果を報告する。
12/20(月) 北里宏平(M2) 研究会 近地球型小惑星 65803 Didymos における連星系の形成起源 次期小天体探査計画の候補天体である 65803 Didymos について、木曽観測所の望遠鏡を用いて観測した結果を報告する
寺元啓介(M2) 研究会 弾性波を用いた小惑星内部構造探査の可能性 小惑星上のレゴリスを模擬した無水かつ真空状態のガラスビーズを調べる事で地上で行われている弾性波内部構造探査の転用を考える。粒径の違うガラスビーズ4種類を用い大きさ、空隙が制御された粒子によって作られた媒体を透過する音波の挙動を見ることで内部を探ることが可能か、その可能性を検証する実験を行っている。まず初めに粒径による音速の違いを観測したところばらつきがあるものの音速にサイズ依存がみられた。
12/22(水) 小川和律(M2) 研究会 Basic study of mini CNT-FE X-ray tube for in-situ analysis of planetary surface material 修論のテーマである、CNT-FE小型X線管球の基礎研究について管球の原理、初期実験の結果などをお伝えしたいと思います。
斎藤靖之(M2) 研究会 新しい月の熱モデル(仮) これまでにも月の熱モデルは多く提出されてきたが、ほとんどがApolloミッションまでのデータを用いて構築されたものだった。そこで本研究ではApolloミッション以後に行われた月探査ミッションLunarProspector, Clementineのデータを取り入れて新しく熱モデルを構築した。その結果について報告する
1/10(月) 奥平恭子(D2) 新着論文 祝日のため延期
本田親寿(Dx) 研究会 祝日のため延期
1/12(水) 板垣義法(D2) 新着論文 Constraints on the density and shear velocity contrasts at the inner core boundary
Aimin Cao and Barbara Romanowicz, Geophys.J.Int. (2004)
内核-外核境界(ICB)での密度や地震波速度の変化は、地球の核のダイナミクスや進化を解明する上での1つの重要な制約条件となり得るが、それらの値は研究手法により異なっている。本研究では2種類の地震波の振幅比を用いる手法により求められた密度変化と他の手法による値との比較検討を行っている。
Hugues Chenet(Fellow) 研究会 Systematic coherence in the coda of Apollo lunar seismograms (work in progress) In the extensive literature dealing with lunar seismograms, it is often read that the seismic coda (group of late seismic phases/arrivals caused by scattering in the upper crust) shows no coherence between the components of the seismometer. It should be interpreted " no VISIBLE coherence " : indeed, if the visible INcoherence is obvious, this signal is not totally chaotic, as pointed out in some previous studies (see Y. Nakamura, J.Geophys. 43, 389-399, 1977).
The present study analyses the particularities of this coherent signal for all (...work in progress...) of the available data, at the four Apollo stations. Preliminary results show that some stable polarization in the coda are present, which suggest predominant scatterers that are located near the seismometers. In that case, the non-randomness of the scattering properties might be connected the distribution of craters ...
1/17(月) 山田竜平(D2) 新着論文 A post-Galileo view of Io's interior,
Icarus 169 (2004) 271-286, Laszlo Keszthelyi, Windy L. Jaeger, Elizabeth P. Turtle, Moses Milazzo, Jani Radebaugh
本論文では、Galileo探査衛星により得られた観測データを基に観測と一致し、過去の物理モデルと矛盾しないIoの内部構造モデルを提示している。この内部構造モデルでは、Ioが完全溶融したコア、大部分が溶融したマントル、冷えたリソスフェアを持つ事を述べている。
また、本論文ではこのモデルから、地表で観測される地形の形成過程についても考察を行っている。
二村徳宏(M1) 研究会 惑星表面探査用超小型分光器の開発 はやぶさに続く次期小天体探査では、小惑星表面からのサンプリングを行うことと同時に、ランダ・ローバを投下して、表面探査を実施する。
本研究では、このランダ・ローバに搭載する可視・近赤外線分光器の開発を行う。可視・近赤外線分光器は、固体惑星表面の反射スペクトルを分光することによって、表面の鉱物種、および水・有機物の調査をすることができる、固体惑星ミッションとしては、基本的な観測機器のひとつである。
本発表では、はじめに、次期小天体探査と探査対象の候補になる可能性の高いCタイプの小惑星について、次に、分光と小型分光器について、そしてピクセル分散の測定結果、最後に今後の予定について発表します。
1/19(水) 黒田大介(D2) 新着論文 延期
細野梢(M1) 研究会 SELENE XRSの性能評価 SELENEに搭載されるXRS(蛍光X線分光計)は、太陽X線が照射することによって月面から放出される蛍光X線を観測し、月表層の元素組成を決定する。XRSはX線検出器にCCDを用いている。今回は、CCDのエネルギー分解能の劣化をもたらすノイズなどについての温度依存について、得られた結果を報告する。
古市勝久(M1) 研究会 月の過去のα線観測とARDの概要 ARD(Alpha Ray Detector)はSELENEに搭載される粒子線観測器の1つで月からのα線を観測することによって月の放射線元素マップの作成を目指す。過去にα線観測はApolloとLunar Pro Specter によってなされているが、検出器の性能や軌道の制限などによって全球に渡った詳細なデータは得られていない。
今回の発表では、過去のα線観測とARDの概要、性能を見るための簡単なシミュレーション結果を話す。