Source and escape processes of Jupiter moon Io's atmosphere

木星卫星木卫一大气层的来源和逃逸过程

• 批准号: 19J10742
• 负责人: 古賀 亮一
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nagoya University (2020)Tohoku University (2019)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J10742/
• 关键词: 木星; イオ; ALMA; ひさき; 木星衛星; 火山活動; 大気; 紫外線; サブミリ波

本研究の目標は太陽系で最も火山活動が活発なイオの大気生成・散逸過程を理解することである。目標の達成に近づくために電波干渉計ALMA のアーカイブデータの解析を行った。その結果、木星衛星イオのSO2分子の純回転スペクトル強度の空間分布から、火山が密集している赤道周辺の西側(A)と、北半球高緯度の東側(B)にSO2ガスが集中していることを明らかにした。また、これらの領域で、SO2のスペクトルの形や複数の輝線の発光強度比が異なることを見出した。その原因としては、溶岩による蒸発と噴火口からのプルームの二種類の放出メカニズムの寄与とその変動が考えられる。領域Aではイオが陰に入る前は151 ± 70 K に対し、入った後は311 ± 41 K に上昇することが分かった。この領域ではイオが陰に入った後、昇華大気が凝結により消失し、溶岩起源ガスのみが残されたと考えた。一方、領域Bのスペクトル形状は、二つの速度成分の重ね合わせで説明できた。それらの成分の速度差は～0.6 km/s で、プルームによって放出されているガス速度の視線方向成分と地表付近からの昇華成分との差を反映していると解釈できる。これらの成果を複数の学会および研究集会で発表した。また、The Astrophysical Journal Lettersにこの内容を論文として投稿し、受理・出版された。紫外線宇宙望遠鏡ひさき衛星のデータを解析することで、イオ軌道周辺の酸素原子による紫外線発光の時空間変動の調査を行った。その結果、観測から酸素中性トーラスの空間分布、及びその火山活動に伴う長期間の変動をはじめて明らかにした。共同研究によってこのひさきの観測結果と3次元モンテカルロモデルの比較を行い、イオから原子を火山プルーム周辺で局所的に散逸しているかを議論している。その結果は今後論文として投稿する予定である。

The purpose of this study is to understand the processes of volcanic activity, generation and dissipation in the solar system. The goal is to achieve the analysis of ALMA's loss of energy. As a result, the spatial distribution of SO2 molecules in Jupiter's satellites, the concentration of volcanoes in the west of the equator (A), and the concentration of SO2 in the east of the northern hemisphere's high latitudes (B) The light intensity ratio of SO2 in the light field is different from that in the light field. The reason for this is that there are two types of emissions: evaporation, melting, and combustion. The field A is 151 ± 70 K before entering, and 311 ± 41 K after entering. This domain is the origin of the magma, and the origin of the magma is the origin of the magma. One side, the field B, the shape, the speed component, the weight, the description. The speed difference between the components of the surface is ~0.6 km/s, which is reflected in the difference between the line-of-sight direction component of the speed of the surface emitted from the surface and the sublimation component near the surface. The results of the study were presented at a number of research meetings. The Astrophysical Journal Letters is a journal of research and development. Ultraviolet Cosmic Telescope (UVC) to analyze the orbit of satellites and to investigate the time-space motion of ultraviolet radiation The results show that the spatial distribution of acid neutral particles and volcanic activity are accompanied by long-term changes. The results of joint research on the emission of pollutants from volcanoes are discussed in the comparison of three-dimensional emission and emission from volcanoes. The results of future papers will be determined.

项目成果

ALMA で検出された木星衛星イオの二酸化硫黄噴火ガス

ALMA 探测到木星卫星 Io 喷发气体中的二氧化硫

• 发表时间: 2020
• 作者: 古賀 亮一;平原 靖大;鈴木 達也;土屋 史紀;坂野井 健
• 通讯作者: 坂野井 健

イオおよび氷衛星の観測からわかる火山活動の形態や表面・内部の組成

Io 和冰卫星观测揭示的火山活动形式和表面/内部成分

• 发表时间: 2021
• 作者: 古賀亮一,鈴木達也,平原靖大,土屋史紀;坂野井健;鍵谷将人;北元;木村智樹;吉岡和夫;吉川一朗;村上豪;山崎敦;古賀亮一
• 通讯作者: 古賀亮一

Johns Hopkins University(米国)

约翰·霍普金斯大学（美国）

木星衛星イオの火山噴火による大気と散逸ガスの変動

木星卫星木卫一火山喷发导致大气和逃逸气体发生变化

• 发表时间: 2021
• 作者: Koga Ryoichi;Tsuchiya Fuminori;Kagitani Masato;Sakanoi Takeshi;Yoshioka Kazuo;Yoshikawa Ichiro;Kimura Tomoki;Murakami Go;Yamazaki Atsushi;Smith H. Todd;Bagenal Fran;古賀亮一
• 通讯作者: 古賀亮一

木星衛星イオからの大気・内部物質散逸

木星卫星 Io 的大气和内部物质耗散

• 发表时间: 2021
• 作者: 古賀亮一;土屋史紀;鈴木達也;平原靖大;H.T.Smith;木村智樹;村上豪;吉川一朗;吉岡和夫;山崎敦;鍵谷将人;坂野井健
• 通讯作者: 坂野井健