Study on the formation environment and thermal history of long period comets using numerical simulation and observation data obtained by spacecraft
利用数值模拟和航天器观测数据研究长周期彗星的形成环境和热历史
基本信息
- 批准号:22KJ0989
- 负责人:
- 金额:$ 1.09万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2023
- 资助国家:日本
- 起止时间:2023-03-08 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
彗星は地球の水の起源の候補天体や微惑星の特徴を留めた始原的な天体として注目されている。しかし彗星大気の観測から推定される彗星の水放出量 (活動度) は観測手法・観測装置によって大きく異なる評価値となることがしばしばであり、大気中で生じる物理過程のさらなる制約が必要である。本研究ではひさき衛星による彗星大気中のLy-α線の放射輝度分布を説明するために、大気中でのLy-α線の多重散乱効果を考慮した放射伝達モデルを構築した。その結果、ひさき衛星で観測された彗星待機中のLy-α線の放射輝度分布を再現することができた。同モデルを用いると、彗星では水素原子の柱密度が5×10^{22} /km^2を超えると多重散乱効果が卓越することが分かった。また、光学観測によってD/H比を測定する場合、重水素のLy-α線 (波長121.534 nm) は光学的に薄いと見做せる一方で、水素のLy-α線 (波長121.567 nm) は核付近で光学的に厚くなるため、核に近づくにつれてD/H放射輝度比が急激に上昇することが分かった。併せて、Comet Interceptorミッションに搭載する光学観測機器の開発も行った。放射光施設にて主にD/H比を測定するための光学素子 (吸収セル) の性能評価実験を行い、吸収セルに印加する電圧や内部に封入する水素ガスの圧力等のパラメータを最適化した。最後に、構築した放射伝達モデルと実験で求めた光学系の性能を組み合わせることでComet Interceptor搭載水素イメージャの観測模擬データを作成し、彗星水素大気の観測可能性およびD/H比の測定可能性について定量的に検討し、小型光学系でも測定可能であることを示した。
Comets are candidates for the origin of Earth's water, and the characteristics of micro-stars remain. The water emission (activity) of comets is estimated by the measurement of comets and the measurement method is necessary to restrict the physical process of comets. In this study, the luminance distribution of Ly-α rays in the comet's large orbit is explained, and the multiple scattering effects of Ly-α rays in the comet's large orbit are considered. As a result, the Ly-α radiation intensity distribution in the comet standby phase was reconstructed. The column density of water atoms in comets is 5×10^{22} /km^2. When the D/H ratio is measured in optical measurement, the Ly-alpha line of heavy water element (wavelength 121.534 nm) is thinner than that of optical measurement, and the Ly-alpha line of water element (wavelength 121.567 nm) is thicker than that of nuclear measurement. The development of optical measuring machines equipped with Comet Interceptor To optimize the performance evaluation of the optical element (absorption element) in the measurement of the main D/H ratio of the emission device, the electric voltage of the absorption element, the pressure of the internal sealing element, etc. Finally, the performance of the Comet Interceptor is determined by the possibility of measuring the D/H ratio.
项目成果
期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
彗星のコマ中のライマンα線の放射輝度分布に対する原子間衝突および多重散乱の寄与
原子间碰撞和多次散射对彗星彗发中莱曼α辐射的辐射率分布的贡献
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:鈴木 雄大;吉岡 和夫;益永 圭;河北 秀世;新中 善晴;村上 豪;木村 智樹;土屋 史紀;山崎 敦;吉川 一朗
- 通讯作者:吉川 一朗
Removal of stray light generated by bandpass filters in visible light optics and focusing performance of optical systems
可见光光学中带通滤光片产生的杂散光的去除和光学系统的聚焦性能
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:K. Goda;A. Yamazaki;Y. Suzuki;K. Yoshioka;K. Enya;S. Sugita
- 通讯作者:S. Sugita
コメットインターセプターミッションに搭載する水素撮像装置の開発
为彗星拦截器任务开发氢成像装置
- DOI:
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:吉岡 和夫;吉川 一朗;鈴木 雄大;村上 豪;桑原 正輝;亀田 真吾;田口 真
- 通讯作者:田口 真
数値シミュレーションを用いたDynamically New Cometsの判別指標の解明に向けた研究
旨在利用数值模拟阐明动态新彗星辨别指数的研究
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:佐々木 雄斗;鈴木 雄大;吉岡 和夫
- 通讯作者:吉岡 和夫
太陽系天体若手研究会2022 (SSBW2022) 開催報告
太阳系天文物体年轻研究组2022(SSBW2022)活动报告
- DOI:
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:豊川 広晴;荒木 亮太郎;池谷 蓮;于 賢洋;菖蒲迫 健介;鈴木 雄大;野崎 舜介;米谷 珠萌;吉田 有宏
- 通讯作者:吉田 有宏
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町田 一成
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