小惑星赤外観測データを用いた微惑星の熱進化・内部構造進化史のモデル化

利用小行星红外观测数据模拟星子的热演化和内部结构演化历史

• 批准号: 20K14547
• 负责人: 坂谷 尚哉
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Japan Aerospace EXploration Agency (2022)Rikkyo University (2020-2021)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K14547/
• 关键词: 焼結体; 空隙率; 熱伝導率; 小天体; リュウグウ; 熱慣性; 微惑星; 熱進化; 熱物性

本研究の目的は、小惑星リュウグウ表面に存在する高空隙率岩塊と、母天体(微惑星)の熱進化の関係を明らかにすることである。そのために大きく分けて3つの作業を行う計画である。(1)高空隙率物質の熱伝導率と空隙率の関係を実験的に明らかにすること。(2)リュウグウ表面に分布する岩塊の空隙率を決定すること。(3)その空隙率分布から母天体の熱進化を制約すること。2022年度は昨年度から所属が変更になったことに伴い、(1) のための実験装置の再構築（電気炉および真空チャンバの稼働・熱伝導率計測システムの構築）を行った。合わせて、ガラスビーズ焼結体の製作を行い、それらの熱伝導率計測に向けた準備を行った。また、真空チャンバ内の気圧をコントロールするシステムを新設し、例えば火星大気圧下など、小天体以外へもアプリケーション可能なシステムへアップグレードした。(2) に関しては、はやぶさ２中間赤外カメラ (TIR) 低高度観測データを用いて Sakatani et al. (2021) では取り扱わなかった岩塊の温度計測を行っている。その結果、Sakatani et al. (2021) で見出した温度・熱慣性の分布からは大きな違いはないことを確認した。また、MASCOT 着陸機の着陸地点周辺の熱物性を TIR データで調査し、Ryuguの平均的な熱物性と大差はなく、リュウグウを代表する場所であることを明らかにした。加えて、海外研究者との共同研究により、TIR データの輝度校正式の再構築の必要性を議論してた。小惑星表面温度が低くなるような校正式に変更する可能性があり、その場合は TIR プロダクトのアップデートおよび岩塊温度、空隙率の更新を行う必要がある。

The purpose of this study is to clarify the relationship between the existence of high porosity rocks on the surface of small stars and the thermal evolution of parent objects (small stars).の(1)The relationship between thermal conductivity and porosity of high porosity materials is discussed. (2)The porosity of the rock mass distributed on the surface of the rock mass is determined. (3)The voidage distribution and thermal evolution of the parent body are controlled by the voidage distribution. In 2022, the construction of equipment (electric furnace, vacuum furnace, thermal conductivity measurement system) was carried out. The preparation for thermal conductivity measurement is carried out during the production of sintered bodies. The pressure in the vacuum chamber was changed to a new system, such as Mars under high pressure and small bodies. (2)Sakatani et al. (2021) The temperature measurement of rock mass is carried out in the middle of the rock mass. The results of Sakatani et al. (2021) show that the distribution of temperature and thermal inertia is not consistent with that of temperature. The thermal properties of the MASCOT landing plane are investigated and the thermal properties of the Ryugu average are greatly different. The necessity of reconstruction of TIR luminance correction formula was discussed by the researchers from abroad. Small star surface temperature is too low to correct the possibility of change, in some cases TIR is too low to correct the rock mass temperature, void content update is necessary.

项目成果

Measurement of Thermal Diffusivity Distribution for Murray and Murchison Meteorites Using Lock-in Thermography

使用锁定热成像仪测量默里和默奇森陨石的热扩散率分布

• DOI: 10.1007/s10765-022-03026-9
• 发表时间: 2022
• 期刊: International Journal of Thermophysics
• 影响因子: 2.2
• 作者: Ishizaki Takuya;Kawahara Takeru;Tomioka Kota;Tanaka Satoshi;Sakatani Naoya;Nakamura Tomoki;Nagano Hosei
• 通讯作者: Nagano Hosei

ANOMALOUSLY POROUS AND DARK ROCKS ON ASTEROID (162173) RYUGU.

小行星 (162173) RYUGU 上的异常多孔和深色岩石。

• 发表时间: 2021
• 作者: N. Sakatani;S. Tanaka;T. Okada;et al.
• 通讯作者: et al.

ドイツ航空宇宙センター/マックスプランク宇宙物理学研究所/ベルリン大学(ドイツ)

德国航空航天中心/马克斯·普朗克天体物理研究所/柏林大学（德国）

Anomalously porous boulders on (162173) Ryugu as primordial materials from its parent body

• DOI: 10.1038/s41550-021-01371-7
• 发表时间: 2021-05
• 期刊: Nature Astronomy
• 影响因子: 14.1
• 作者: N. Sakatani;Satoshi Tanaka;T. Okada;T. Fukuhara;L. Riu;S. Sugita;R. Honda;T. Morota;S. Kameda;Y. Yokota;E. Tatsumi;K. Yumoto;N. Hirata;A. Miura;T. Kouyama;H. Senshu;Y. Shimaki;T. Arai;J. Takita;H. Demura;T. Sekiguchi;T. Müller;A. Hagermann;J. Biele;M. Grott;M. Hamm;M. Delbo’;W. Neumann;M. Taguchi;Y. Ogawa;T. Matsunaga;T. Wada;S. Hasegawa;J. Helbert;R. Noguchi;M. Yamada;H. Suzuki;C. Honda;K. Ogawa;M. Hayakawa;K. Yoshioka;M. Matsuoka;Yuichiro Cho;H. Sawada;K. Kitazato;T. Iwata;M. Abe;M. Ohtake;S. Matsuura;Koji Matsumoto;H. Noda;Y. Ishihara;K. Yamamoto;A. Higuchi;N. Namiki;G. Ono;T. Saiki;H. Imamura;Y. Takagi;H. Yano;K. Shirai;C. Okamoto;S. Nakazawa;Y. Iijima;M. Arakawa;K. Wada;T. Kadono;K. Ishibashi;F. Terui;S. Kikuchi;Tomohiro Yamaguchi;N. Ogawa;Y. Mimasu;K. Yoshikawa;T. Takahashi;Y. Takei;A. Fujii;H. Takeuchi;Yukio Yamamoto;C. Hirose;S. Hosoda;O. Mori;T. Shimada;S. Soldini;R. Tsukizaki;M. Ozaki;S. Tachibana;H. Ikeda;M. Ishiguro;H. Yabuta;M. Yoshikawa;Sei‐ichiro Watanabe;Y. Tsuda

Thermophysical property of the artificial impact crater on asteroid Ryugu

小行星 Ryugu 上人工撞击坑的热物理特性

• 发表时间: 2020
• 作者: SAKATANI Naoya ; TANAKA Satoshi ; OKADA Tatsuaki ; KOUYAMA Toru ; MIURA Akira;et al.
• 通讯作者: et al.