多核種分析による完新世の極端太陽現象の頻度と規模解明

通过多核素分析阐明全新世极端太阳事件的频率和规模

• 批准号: 20H00173
• 负责人: 三宅 芙沙
• 金额: $ 28.87万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00173/
• 关键词: 宇宙線生成核種; SEPイベント; 年輪; 氷床コア; 樹木年輪

樹木年輪の炭素１４や氷床コアのベリリウム１０、塩素３６といった宇宙線生成核種は、直接観測で見つかっている最大のSEP（Solar Energetic Particle）イベントの数十倍という過去の超巨大SEPイベントの優れた代替データである。これまでに我々の宇宙線生成核種の分析から、775年や994年などの超巨大SEPイベントの痕跡を発見した（Miyake et al. 2012, 2013）。これは、我々の太陽でスーパーフレアが発生した可能性を示すだけでなく、現代社会に甚大な影響を与え得る極端太陽現象が将来発生する可能性を示すものである。本研究は、宇宙線生成核種の分析から、完新世（過去1万2千年間）における最大のSEPイベントの同定と、超巨大SEPイベントの発生頻度及びその発生特性の解明を目的とする。今年度は、長期的な樹木年輪の炭素１４分析を実施するために、樹木試料の手配（日本、フィンランド、カリフォルニア産の樹木サンプル）や、試料調製装置（木片試料からグラファイト試料の抽出）の性能チェック、さらに分析に必要な環境作りを行った。また、SEPイベントのエネルギースペクトルを評価する上で要となる塩素３６の（南極ドームふじ氷床コア）分析を行った。さらに、トラバーチン堆積物のベリリウム１０データに過去の大規模SEPイベントがみられるか調査する足掛かりとして、トラバーチン分析を行うための環境整備を行った。

The tree rings of carbon 14 and carbon 36 are produced by cosmic rays, and direct measurement is carried out to determine the maximum SEP (Solar Energetic Particle). The analysis of cosmic ray generation nuclides in the United States from 775 to 994 has revealed traces of ultra-large SEP elements (Miyake et al. 2012, 2013). The possibility of the occurrence of extreme solar phenomena in modern society is shown. The purpose of this study is to analyze cosmic ray generating nuclides, determine the identity of maximum SEP events, the occurrence frequency of ultra-large SEP events, and the interpretation of their evolution characteristics during the last 12 thousand years of the Holocene. This year, long-term carbon 14 analysis of tree rings has been carried out. Manual preparation of tree samples (Japan, China, Japan) and performance of sample preparation equipment (extraction of wood chips) have been carried out. Environmental operations necessary for analysis have been carried out. The analysis of SEP and SEP36 is carried out. In the past, large-scale SEP investigations were carried out in the field of environmental protection.

项目成果

Findings from an in-Depth Annual Tree-Ring Radiocarbon Intercomparison

• DOI: 10.1017/rdc.2020.49
• 发表时间: 2020-05
• 期刊: Radiocarbon
• 影响因子: 8.3
• 作者: L. Wacker;E. Scott;A. Bayliss;D. Brown;E. Bard;S. Bollhalder;M. Friedrich;M. Capano;A. Cherkinsky;D. Chivall;B. Culleton;M. Dee;R. Friedrich;G. Hodgins;A. Hogg;D. Kennett;T. Knowles;M. Kuitems;T. Lange;F. Miyake;M. Nadeau;T. Nakamura;J. P. Naysmith;J. Olsen;T. Omori;F. Petchey;B. Philippsen;C. Bronk Ramsey;G. Prasad;M. Seiler;J. Southon;R. Staff;T. Tuna

Extreme solar particle events shown in carbon-14 data

碳 14 数据显示的极端太阳粒子事件

• 发表时间: 2020
• 作者: Hakozaki;M.;Miyake;F.;Nakamura;T.;Kimura;K.;Masuda;K.;& Okuno;M;F Miyake;三宅芙沙ら;F Miyake
• 通讯作者: F Miyake