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地球型惑星における還元型原始大気の進化

类地行星上原始大气减少的演化

基本信息

批准号：
19J11459
负责人：
吉田辰哉
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Hokkaido University
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

项目摘要

流体力学的散逸モデルにおける光化学過程と放射過程を拡張し，原始地球大気と原始火星大気に適用した．光化学過程では光分解反応に加えて大気成分間の二体反応を考慮した．放射過程では新たにCHやCH3といった光化学性生物による赤外放射冷却を考慮した．モデル計算の結果，原始地球大気では従来の星雲大気における推定よりも水素残留期間が一桁近く伸び，初期地球において数億年に渡り富水素大気が持続していた可能性があることが明らかになった．この結果は水素やメタン等の還元的大気種が初期地球の温暖化に寄与していたこと，当時の大気が生命誕生に繋がる有機物生成において主要な役割を果たしていたことを示唆する．この結果をまとめた論文を査読付国際誌に投稿した．原始火星大気と原始地球大気における流体力学的散逸の振る舞いを比較したところ，火星の方が重力が小さいことから大気流出速度が大きく，断熱膨張冷却が効きやすい．その結果，大気の昇温と赤外放射冷却の影響も抑えられ，大気散逸が比較的効率的に進むことが明らかになった．火星における流体力学的散逸による総大気散逸量は地球と比較して一桁以上大きくなる．現在の火星では大気量および表層揮発性物質量が地球と比べて著しく小さい．本研究から，流体力学的散逸の振る舞いの違いによって火星・地球間の大気量と表層揮発性物質量の差が生じた可能性が示唆された．この結果についてまとめた論文の投稿に向けて現在準備中である．

The dissipation of fluid mechanics involves photochemical processes and radiative processes, which are applicable to the primordial Earth and the primordial Mars. Photochemical processes include photolysis reactions and binary reactions between large components. Radiative processes are new, photochemical, biological, and radiation-cooling considerations. As a result of calculation, the original earth's atmosphere is relatively large, and the nebula's atmosphere is relatively large. It is estimated that the residual period of water element is relatively large, and the early earth's atmosphere is relatively large. The result is that the earth warms up in the early stages, and the organic matter is produced in the early stages. The results of this paper are published in the International Journal. The original Martian mass is similar to the original Earth mass. The dispersion of fluid dynamics is different. The gravity of Mars is small. The outflow velocity of the mass is large. The thermal expansion cooling is different. As a result, the influence of large temperature rise and radiation cooling is suppressed, and the influence of large heat dissipation is reduced. Mars fluid dynamics of the dissipation, the amount of dissipation compared to the earth, more than a beam of the large number of. Now Mars has a large amount of radiation and a small amount of surface radiation than Earth. This study shows the possibility that the mass difference between Mars and Earth and the mass difference between surface active substances may occur in the vibration of fluid dynamics. The results of this paper are in preparation.