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Joint research for Jovian icy moons - space plasma interaction

木星冰卫星-空间等离子体相互作用的联合研究

基本信息

批准号：
20KK0074
负责人：
土屋史紀
金额：
$ 11.98万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-10-27 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

木星磁気圏の高温プラズマと氷衛星の相互作用に注目し、以下の①・②について研究を遂行した。①木星磁気圏内の高温プラズマ環境の形成過程と動特性の解明：(1) 高温電子密度の突発的な増大により生じる、極端紫外線の増大を「ひさき」により観測するとともに、米国のJuno探査機により得られた電磁波観測データと比較することにより、磁気圏内で解放されたエネルギーが内部磁気圏に再配分される過程を調べた。(2) 木星磁気圏プラズマの主要源となっている衛星イオの大気を模した二酸化硫黄ガスの紫外線吸収スペクトルを測定する実験室実験を行い、紫外線吸収スペクトルから大気の物理・化学状態を推定する手法の開発を行った。②高温プラズマによる氷衛星表層変性・大気生成の観測検討と、将来計画の要素技術開発：(3)木星内部磁気圏のプラズマパラメータを入力として、氷衛星エウロパの大気・表層に入力される磁気圏プラズマをテスト粒子計算により評価した。エウロパの表層・大気に衝突したプラズマによって生じるエウロパ大気の空間構造と紫外線波長域での発光強度を見積もり、ハッブル宇宙望遠鏡による高解像度画像と比較することにより、計算の妥当性を評価し、日本の次世代紫外線宇宙望遠鏡のフィジビリティ研究に適用可能なツールが開発された。(4) 欧州の木星氷衛星探査計画JUICEで計画されている木星電波の掩蔽観測のシミュレーションをレイトレーシング手法により実施し、観測データの評価方法を確立した。 (5)実験室での照射実験により、磁気圏プラズマが氷衛星の表層風化に及ぼす影響を評価することに成功した。(6) 日本の次世代紫外線宇宙望遠鏡の概念検討として、望遠鏡の光学設計、主鏡の高反射率コーティング、分光器の分散素子の評価実験を実施した。

The interaction of Jupiter's magnetic field with its satellites has attracted much attention, and the following studies have been carried out (1) The formation process and dynamic characteristics of the high temperature environment in Jupiter's magnetic field are explained as follows: (1) The sudden increase of high temperature electron density, the increase of extreme ultraviolet rays, the measurement of electromagnetic waves, and the adjustment of the process of internal magnetic field redistribution. (2)The main source of Jupiter's magnetic field is the satellite's large gas model, the ultraviolet absorption of sulfur, and the development of methods for estimating the physical and chemical state of Jupiter's large gas. (2) Measurement and evaluation of satellite surface variation, large atmosphere generation, and technical development of elements for future projects;(3) Evaluation of Jupiter's internal magnetic field and large atmosphere surface variation, magnetic field and particle calculation. The space structure of the large space and the intensity of emission in the ultraviolet wavelength domain are integrated, and the high resolution images of the large space telescope are compared. The validity of the calculation is evaluated. The feasibility of the next generation ultraviolet telescope research in Japan is developed. (4)The JUICE project of Jupiter satellite exploration in Europe established the evaluation method of Jupiter radio wave masking and detection. (5)The impact of radiation and magnetic field on satellite surface weathering was evaluated successfully. (6)A conceptual review of Japan's next generation ultraviolet space telescope, optical design of the telescope, high reflectivity of the primary mirror, and evaluation of the dispersion of the spectrometer

项目成果

期刊论文数量（115）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Feasibility study of UV observation of water vapor plumes on icy moons for LAPYUTA mission considering influence of Geococona

考虑Geococona影响的LAPYUTA任务对冰卫星上水汽羽流进行紫外观测的可行性研究

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Koga;R.;F. Tsuchiya;G. Murakami;M. Kuwabara;S. Sakai;T. Kimura;K. Yoshioka;J. Kimura;S. Takagi;A. Yamazaki;S. Kameda
通讯作者：
S. Kameda

Using Hisaki neutral oxygen observations and 3D modeling for insight into Io and its neutral torus

使用 Hisaki 中性氧观测和 3D 建模来深入了解木卫一及其中性环面

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. T. Smith;Ryoichi Koga;and Fuminori Tsuchiya
通讯作者：
and Fuminori Tsuchiya

Long-term monitoring of Jupiter’s aurora and Io torus by Hisaki EXCEED

Hisaki EXCEED 对木星极光和木卫一环面的长期监测

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. Kita;T. Kimura;F. Tsuchiya;G. Murakami;A. Yamazaki;C. Tao;R. Koga;R. Hikida;K. Yoshioka;and I. Yoshikawa
通讯作者：
and I. Yoshikawa

Numerical radar simulation for the explorations of the ionosphere and plume at Jupiter's icy moons

用于探索木星冰卫星电离层和羽流的数值雷达模拟