衝突残留磁化を用いて探る惑星磁場の初期進化史

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本研究では、実験により衝突残留磁化強度分布モデルを構築し、そのモデルを使って、地球型惑星の衝突盆地上空で人工衛星により観測された惑星磁場強度記録を読み解き、地球型惑星の磁場強度進化を復元する。そのために研究期間内に、（１）衝突残留磁化着磁実験、（２）衝突実験試料の残留磁化分布測定、（３）衝突磁化強度分布モデルの作成、（４）衝突盆地上空での人工衛星による磁場観測データ取得・解析、を実施する。そして項目３と４の成果を合わせて、（５）衝突イベント時の古惑星磁場強度を復元する、という研究計画である。202２年度までの研究において、以下の成果が得られている。（１）細粒なチタン磁鉄鉱を含む玄武岩試料を用いて衝突磁化着磁実験および回収試料の細分化・残留磁化測定を行い、衝突残留磁化の残留磁化強度および残留磁化安定性を衝突点からの距離に応じて評価することが可能となった。さらに、衝突計算コードを用いて衝突実験時に玄武岩試料が経験した温度・圧力変化を計算して磁気測定の結果と比較する事で、衝突残留磁化と温度・圧力変化の対応関係を調べる手法の確立に成功した(Sato et al. 2021)。（２）磁場および弾丸条件を系統的に変化させて衝突磁化着磁実験を行い、残留磁化測定および衝突計算を実施する事で、衝突磁化強度を衝撃波伝搬時の温度変化・圧力変化と外部磁場強度の関数として表現する事に成功した（Sato et al.投稿中）。（３）衝突磁化強度の経験式を用いて、惑星地殻への衝突イベント時の地殻残留磁化分布およびその磁気異常分布を計算するコードの開発を行なった。（４）人工衛星による磁場観測データとして、月(かぐや、LP)、火星(MGS、MAVEN)、水星(MESSENGER)の磁場観測データを解析用に取得し、クレーター周辺での衝突残留磁化の痕跡を検討するための解析環境を構築した。