衝突残留磁化を用いて探る惑星磁場の初期進化史

利用碰撞剩磁探索行星磁场的初始演化历史

• 批准号: 21H01140
• 负责人: 佐藤 雅彦
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01140/
• 关键词: 衝突残留磁化; 惑星磁場; 磁気測定; 衝突実験; 惑星探査

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。

In this paper, we study the reconstruction of the magnetic field intensity evolution of Earth-type satellites by satellite measurements over conflict basins. During the study period,(1) residual magnetization measurement of collision samples,(2) residual magnetization distribution measurement of collision samples,(3) generation of magnetic vector distribution of collision samples,(4) acquisition, analysis and implementation of magnetic field measurement data of artificial satellites above the collision basin. The results of Project 3 and 4 were combined, and the magnetic field strength of ancient stars was recovered during the conflict. In 2022, the following research results were obtained. (1) Fine particle magnetizations and basaltic samples are used in the determination of residual magnetization, residual magnetization vectors of conflicting residual magnetization and residual magnetization stability. In addition, the method of adjusting the relationship between temperature and pressure variation of basalt samples and the results of magnetic measurement was successfully established when the collision calculation was carried out (Sato et al. 2021). (2) The magnetic field conditions are changed systematically, and the magnetic field intensity of collision magnetization is measured. The calculation of collision magnetization vector is carried out successfully. The temperature change and pressure change of shock wave transmission are related to the performance of external magnetic field intensity (Sato et al.). (3) Calculation of crustal residual magnetization distribution and magnetic anomaly distribution during collision and collision of star crustal magnetization vector. (4) Construction of analytical environment for analysis of magnetic field measurement data of artificial satellites, moon, LP, Mars (MGS, MAVEN) and Mercury (MESSENGER).

项目成果

Magnetic Domain Structure of Magnetite Particles in the Return Sample from Asteroid Ryugu by the Hayabusa2 Mission

隼鸟二号任务从小行星龙宫返回的样本中磁铁矿颗粒的磁畴结构

• 发表时间: 2022
• 作者: Y. Kimura et al.

Rock-magnetic and paleomagnetic studies of returned samples from asteroid (162173) Ryugu

小行星 (162173) Ryugu 返回样本的岩石磁性和古地磁研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Asamura Kazushi;Shoji Masafumi;Miyoshi Yoshizumi;Kasahara Yoshiya;Kasaba Yasumasa;Kumamoto Atsushi;Tsuchiya Fuminori;Matsuda Shoya;Matsuoka Ayako;Teramoto Mariko;Kazama Yoichi;Shinohara Iku;佐藤ほか
• 通讯作者: 佐藤ほか

MAGNETIC STRUCTURE OF FRAMBOIDAL MAGNETITE IN RETURNED SAMPLE FROM ASTEROID RYUGU

小行星龙宫带回样品中草莓状磁铁矿的磁结构

• 发表时间: 2022
• 作者: Iori Kajitani;Ryoichi Nakada;Mizuho Koike;Gaku Tanabe;Tomohiro Usui;Fumihiro Matsu’ura;Keisuke Fukushi;Hiroyuki Kurokawa;Tetsuya Yokoyama;下西 隆;羽馬哲也;Y. Kimura et al. (incl. M. Sato)
• 通讯作者: Y. Kimura et al. (incl. M. Sato)

Analysis of “Stone” samples from C-type asteroid Ryugu

C型小行星龙宫的“石头”样本分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Nakamura T.;Matsumoto M.;Amano K.;Enokido Y.;Zolensky M. E.;Mikouchi T.;Genda H.;...;Kurosawa K. et al.
• 通讯作者: Kurosawa K. et al.

Rock-magnetic and paleointensity studies of returned samples from asteroid (162173) Ryugu

小行星 (162173) Ryugu 返回样本的岩石磁性和古强度研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Hashimoto Kozo;Shinbori Atsuki;Otsuka Yuichi;Tsuchiya Fuminori;Kumamoto Atsushi;Kasahara Yoshiya;Matsuoka Ayako;Nagano Isamu;Miyoshi Yoshizumi;Yokoyama Tatsuhiro;Sato et al.
• 通讯作者: Sato et al.