南極氷床コアからさぐる過去の超新星爆発と太陽活動

从南极冰芯发现过去的超新星爆炸和太阳活动

• 批准号: 22244015
• 负责人: 望月 優子
• 金额: $ 13.15万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2014
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22244015/
• 关键词: X線天文学; 太陽物理学; 超新星爆発; 極地; 氷床コア

氷床コアは、氷床から取り出された円柱状の氷の試料である。深度が深くなるほど古くなり、雪が堆積した当時の大気成分が保存されている。研究代表者らは、南極ドームふじ基地において2001年に掘削された氷床コア(DF01コア)中の硝酸イオン(NO_3^-)をプローブとして、銀河系内超新星の痕跡と太陽活動の履歴を調べてきた。高時間分解能(1年以下)の定量分析の結果、(NO_3^-)濃度変動は、ベースラインのゆらぎの上に突発的にスパイクがたつ構造をしており、ゆらぎは太陽周期を、スパイクは超新星爆発を示唆し得ることを見いだしている。本年度は、下記の成果を得た。1.DF01コアについて、西暦元年～1900年を十分にカバーする深度のイオン分析を終えた。特に陰イオン分析は、再現性確認のため2度遂行し終えた(1900年以降についてはDF01コアがない状況)。又、本予算により、陽イオンクロマトグラフィー装置を理化学研究所に導入した。2.高時間分解能イオン分析により明確に分離された火山噴火シグナルを、年代がよくわかっているドームふじ近傍のコア中の噴火シグナルと詳細に対比・同期させることによって、ドームふじコアとしては従来にない精度の年代軸の構築に成功した。3.DF01コアの一部について、密度をX線透過法により測定した。次に上記2の詳細年代の年幅を1年の目安とし、いわゆる「年縞」榎層と冬層の密度の差)があるかどうかについて評価した。特に2)は研究代表者の発案によるものであり、予備的解析によれば、この新しい詳細年代を用いてSN1006とカニ星雲という11世紀の2つの超新星の候補となり得る(NO_3^-)スパイクが、年代の推定誤差の範囲内に同定できる。3)は連携研究者(堀)との協力による。さらに、過去の太陽活動の代表的な代替指標である炭素14濃度から報告されている太陽周期を、測定誤差までを含めて新規に解析した。

The test sample is made of a cylindrical material. The depth of the snow is so deep that the snow accumulates and the large components of the snow are preserved. The representative of the research team was the first to explore the nitric acid (NO_3^-) in the Antarctic supernova base in 2001, and the trace of solar activity in the Milky Way. Results of quantitative analysis of high temporal decomposition energy (less than 1 year),(NO_3^-) concentration variation, change in temperature, change in structure, change in solar cycle, change in supernova explosion. This year's results were recorded. 1. DF01: The first year of the Western Revolution ~1900: The analysis of the depth of the Western Revolution Special analysis of yin and reproducibility confirmed that it was carried out by 2 degrees (since 1900, it was reduced to DF01). In addition, this project was introduced into the Institute of Physical Chemistry. 2. High time resolution analysis is used to determine the accuracy of the chronology of volcanic eruptions. 3.DF01: A part of the density is measured by X-ray transmission method. The second is to record the details of the year and the width of the year. The year and the density of the winter layer are different. 2) The date of the candidate for the supernova in the 11th century is determined within the range of the estimated error of SN1006. 3) To link up with the researcher (s) and to collaborate. A proxy indicator for past solar activity, carbon 14 concentration, solar cycle, measurement error, and analysis.

项目成果

Supernovae and solar cycles embedded in a Dome F ice core

嵌入 Dome F 冰芯中的超新星和太阳周期

• 发表时间: 2010
• 期刊: Highlights of Astronomy
• 作者: Yuko Motizuki;Yoichi Nakai;Kazuya Takahashi for Dome F glaciological astronomy collaboration
• 通讯作者: Kazuya Takahashi for Dome F glaciological astronomy collaboration

測定誤差を考慮した放射性炭素14濃度測定による過去の太陽周期

考虑到测量误差，基于放射性碳 14 浓度测量的过去太阳周期

• 发表时间: 2011
• 作者: 菊地里美;望月優子;中井陽一;高橋和也
• 通讯作者: 高橋和也

「氷床コアを用いた天文学」の構築へ向けて

迈向建立“冰芯天文学”

• 发表时间: 2011
• 期刊: Japan Geoscience Letters
• 作者: Mayuko Iwamoto;Daishin Ueyama;and Ryo Kobayashi;吉川謙一;長崎岳人，瀬田益道，中井直正，永井誠，石井峻，土井畑幸一郎;望月優子
• 通讯作者: 望月優子

Density measurements of DF2001 shallow ice core for detecting annual layers DF2001浅層コアの高分解能密度測定とDFS1年代を用いた年層解析

用于检测年层的 DF2001 浅冰芯的密度测量 DF2001 浅冰芯的高分辨率密度测量和使用 DFS1 年龄的年层分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 堀彰;望月優子;中井陽一;高橋和也;本山秀明;本堂武夫
• 通讯作者: 本堂武夫

受賞:Yuko Motizuki, Best Oral Presentation at the XXXI SCAR (Scientific Committee on Antarctic Research) Open Science Conference, Buenos Aires, Argentina, Aug.2010

奖项：Yuko Motizuki，第 XXXI SCAR（南极研究科学委员会）开放科学会议最佳口头报告，阿根廷布宜诺斯艾利斯，2010 年 8 月