惑星大気テラヘルツ波放射過程理解のためのモデル構築及び実験室圧力幅測定

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課題にあるテラヘルツ波帯での分光システムの開発を実施し、高感度、高周波数分解能での吸収スペクトルの分子分光測定に成功した。測定スペクトル強度の校正には、ガスセル内が真空状態にあるときの測定値を用いてガス流入時の減衰を見るような手法を試したが、ガス圧力と吸収強度が線形関係であったことから、定在波の影響を除去でき、測定値の校正も非常に簡易にできることを確認した。上記により、330-500GHzでの分光測定が可能なシステムの開発に成功した。また、野辺山45m電波望遠鏡での火星大気の観測を実施した。COの吸収スペクトルの測定において、解析アルゴリズムでの想定と同程度のスペクトル線形であることが確認できた。火星の視野直径とビーム径が同程度であったため、風の影響などの除去や絶対値補正のアルゴリズム等、実観測データ解析に必要な手法の開発も実施した。今後は、以下のような研究の展開を予定している。１）実験室実験での圧力幅測定を実施し、水分子およびその他火星大気における重要な分子種の分光測定を行い、分光パラメータの取得を実施する。２）火星大気での非局所熱平衡状態になる高度を分光パラメータを用いて分子種毎に算出する。３）観測データより混合比及び温度の同時推定を定量的に行い、火星大気のCO等の定量的な鉛直分布の導出を可能にし、中層大気の光化学環境の定量的な推定を行う。また、テラヘルツ波帯でのH2O2などの検出限界などを導出し、メタン生成に関わる分子の検出可能性を議論する。