Evolution of carbon and nitrogen and generation of prebiotic molecules in the Martian atmosphere

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火星は生命の発生に適した大気環境を有したかという問いに答えるべく、課題AではCとNを含む火星大気の流出率と生命構成分子の前駆物質（H2CO等）の生成率の長期変遷を、課題Bでは初期火星における前駆物質の降下量とリボース等の生命構成分子の生成量を調査する。課題Aの中性大気流出モデル開発では、CとNを含む汎用熱圏モデル[Nakayama+2022]を新たに開発して高XUV放射下における流出抑制を明らかにし、流体力学的散逸モデル[T.Yoshida+2022]を幅広い条件下に適用して流出抑制の検証を進めた。大気光化学モデル[Nakamura+投稿中a]を用いてC同位体比の高度変化を地表から熱圏に渡り導出し[T.Yoshida+2023]、熱圏-外圏DSMCモデルに下側境界条件を与える準備を進めた。イオン流出モデル開発では、初期火星MHDモデルを用いて流出率の固有磁場・XUV放射依存性[Sakata+2022]、IMF回転による流出率増加[Sakai+2023]を明らかにした。課題Aの前駆物質の生成率見積りでは、大気光化学モデルにSEP降込みを組込み、HOx, H2CO等の組成変化を見積った[Nakamura+投稿中b]。課題AとBの数値モデル群の観測検証では、MAVENによる分子イオン流出観測をMHDモデルと比較し[Sakakura+2022]、TGOによるCO等の分布を光化学モデルやGCMと比較した[N.Yoshida+2022;Aoki+2022など多数]。2024年打上げ予定のMMXの開発を進めた[Kawakatsu+2023]。課題BのH2CO降下量見積りでは、初期火星GCM[Kamada+2022]を背景場に光化学モデルを実行し、降下量を見積った。課題Bのリボース合成実験では、収率がグリコールアルデヒド濃度に依存し、pHが1変わると生成量が1桁変わることを明らかにした。