天体衝突による大気はぎ取りと惑星大気進化への影響

天体碰撞引起的大气剥离及其对行星大气演化的影响

• 批准号: 01J06029
• 负责人: 中村 貴純
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J06029/
• 关键词: 惑星科学; 天体衝突; 大気進化; 環境変動

惑星への天体の衝突という現象は,惑星の大気進化,生命の起源と進化,地殻進化,環境変動などに大きな影響を及ぼす可能性があるという点で,極めて重要な意味を持つことが考えられる.特に,巨大天体衝突の際には,衝突蒸気雲が生じるとともに惑星の大気がはぎ取られる可能性が指摘されており,火星や地球の大気進化を考える上で非常に重要な過程として注目される.本研究は,天体衝突現象が,火星等の惑星の大気進化に与える影響について明らかにすることである.かつての火星においては,温暖かつ湿潤な気候状態が存在したことが示唆されており,その環境は二酸化炭素大気による強い温室効果によるものであったと考えられている.その状態から現在の寒冷な気候状態への遷移は,天体衝突が火星大気をはぎ取り,火星表層システム中から二酸化炭素を除去することによって起きうることがわかった.火星の自転軸傾斜角が大きく変動した可能性を考慮すると,天体衝突によってはぎ取られる必要のある大気量は自転軸傾斜角に大きく依存し,自転軸傾斜が小さいほどその量は小さいことがわかった.一方,自転軸傾斜が大きい場合には,より多くの大気がはぎ取られる必要がある.さらに,寒冷な気候状態への遷移の際に形成されるドライアイス極冠は巨大であり,現在そのような極冠は存在しない.そこで,気候か寒冷になった後も,極冠中の二酸化炭素を減少させるプロセスとして,衝突による大気はぎ取りが重要な役割を果たすことがわかった.結果として,天体衝突による大気はぎ取りが果たした役割は,火星をはじめとする惑星の気候と大気の進化とそれらの現状を理解する上で,非常に大きいことが明らかになった.これらのことに関連して2003年日本惑星科学会秋季講演会,Geophysical Research Letters誌において成果を発表した.

Planet へ の celestial の conflict と い は う phenomenon, and big star の 気 evolution, life の origin と evolution, crustal evolution, environment - move な ど に big き な influence を and ぼ す possibility が あ る と い う で, extremely め て important な mean を hold つ こ と が exam え ら れ る. に, enormous bodies conflict の interstate に は, conflict steamed 気 cloud が raw じ る と と も に bring big star の 気 が は ぎ take ら れ る possibility が blame さ れ て お り, Mars や earth の big 気 を evolution test え る で on very important な に process と し て attention さ れ る. が は, this study object conflict phenomenon, such as Mars の humbug star の 気 に evolution and え る influence に つ い て Ming ら か に す る こ と で あ る. か つ て の Mars に お い て は, warm か つ wet な 気 wait state が exist し た こ と が in stopping さ れ て お り, そ は の environment acidification carbon big two 気 に よ る strong い greenhouse unseen fruit に よ る も の で あ っ た と exam え ら れ て い る. そ の state か ら の now cold な 気 wait state へ の migration は, celestial conflict が Mars 気 を は ぎ り, Mars surface シ ス テ ム in か ら two acidification carbon を remove す る こ と に よ っ て up き う る こ と が わ か っ た. Mars の since planning axis Angle が big き く - move し た possibility を consider す る と, celestial conflict に よ っ て は ぎ take ら れ る necessary の あ る large amount of 気 は since planning axis Angle に big き く dependent し, since the planning axis tilted が small さ い ほ ど そ small amount の は さ い こ と が わ か っ た. Party, from planning large axial tilt が き い occasions に は, よ り more く の big 気 が は ぎ take ら れ る necessary が あ る. さ ら に, cold な 気 wait state へ の migration の interstate に form さ れ る ド ラ イ ア イ ス polar cap は huge で あ り, now そ の よ う な polar cap は exist し な い. そ こ で, 気 hou か cold に な っ た も after acidification の 2 in polar cap carbon を さ reduction せ る プ ロ セ ス と し て, conflict に よ る big 気 は ぎ take り が important な "を cut fruit た す こ と が わ か っ た. Results と し て, celestial conflict に よ る big 気 は ぎ take り が fruit た し cut は た service, Mars を は じ め と す る humbug star の 気 hou と big 気 の evolution と そ れ ら の status quo を understand す る で, very big に き い こ と が Ming ら か に な っ た. こ れ ら の こ と に masato even し て in Japan in 2003 and confused star science papers which fall, Geophysical Research Letters journal にお にお て results を shows た.

项目成果

Takasumi Nakamura, Eiichi Tajika: "Climate change of Mars-like planets due to obliquity variations : implications for Mars"Geophysical Research Letters. 30巻13号. 1685,18-1-1685,18-4 (2003)

Takasumi Nakamura、Eiichi Tajika：“由于倾角变化导致类火星行星的气候变化：对火星的影响”《地球物理研究快报》第 30 卷，第 13 期。1685,18-1-1685,18-4 (2003)

Takasumi Nakamura, Eiichi Tajika: "Stability of the Martian climate system under the seasonal change condition of solar radiation"Journal of Geophysical Research-Planets. 107 E11. 5094,4-1-5094,4-10 (2002)

Takasumi Nakamura、Eiichi Tajika：“太阳辐射季节变化条件下火星气候系统的稳定性”地球物理研究杂志-行星。