水星ナトリウム大気の研究

水星钠气氛的研究

• 批准号: 04J11325
• 负责人: 亀田 真吾
• 金额: $ 1.79万
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J11325/
• 关键词: 木星; ファブリペロー干渉計; 地上観測; 大気光; 水星; ファブリペロー; BepiColombo

2006年6月から7月にかけてアメリカ合衆国ハワイ州ハレアカラ山頂においてナトリウム大気光観測を行った。本観測では世界で初めてファブリペロー干渉計を用いて水星ナトリウム大気発光を捉えることができた。従来の分光器を用いた観測と異なり、ファブリペロー干渉計を使用することで広い観測視野が得られた。ナトリウム大気の広域分は複数の画像の合成によって得られており、観測時間の制限から分布の一部しか捉えられていなかったが、本観測により広域分布が抜け落ちなく捉えられた。水星ナトリウム大気は太陽輻射圧を受け反太陽方向に引き延ばされた尾状の形(ナトリウム尾)を成しているということは既に予想されていたが、これまでに行われた観測で得られたデータでは明らかにはなっていなかった。太陽放射圧は水星の公転軌道上の位置によって異なるため本観測ではそれが最大になる時期に観測を行い、尾状のナトリウム大気の観測に成功した。この結果から光電離の時定数が見積もられ過去の研究による予想値と誤差の範囲内で一致するということが分かった。昨年12月に岡山天体物理観測所で行った日中の水星ナトリウム大気光観測結果の解析を行った。過去の観測結果から水星大気密度の時間変動は太陽風フラックスの時間変動に伴いスパッタリングによって地表から放出される量が変動することが原因であると推測されていたが、本研究では2005年12月の観測結果とACE衛星によって観測された太陽風フラックスの変動を比較し本観測期間中においては太陽風スパッタリングによる放出は主な過程ではなく、太陽紫外線による光脱離の方が主な放出過程である、という結論を得た。

2006年6月至7月，在美国夏威夷Haleakala的山顶上进行了钠大气光观测。这种观察是世界上第一个使用Fabry-Perot干涉仪捕获汞大气发射的观察结果。与使用光谱仪进行常规观察不同，使用Fabry-Perot干涉仪获得了广泛的观察场。通过组合多个图像，获得了钠大气的宽面积分布，并且由于观察时间的局限性仅捕获了分布的一部分，但是这种观察结果捕获了广泛的区域分布而没有错过。已经预计，汞的钠大气是一种尾形的（钠尾），由于太阳辐射压力而在反阳离子方向延伸，但从先前的观察结果获得的数据并未透露这一点。由于太阳辐射压力取决于汞轨道轨道的位置，因此在最大值时进行了观察结果，并成功地观察到了尾状钠大气。这些结果表明，估计光电离的时间常数，并且与误差范围内的先前研究中的预测值相吻合。我们分析了去年12月在冈山天体物理天文台进行的汞钠大气光的白天和中午大气光观测的结果。先前的观察结果表明，汞空气密度的时间变化是由于太阳风通量的时间波动引起的，从地面发出的量波动。但是，在这项研究中，我们比较了2005年12月观察到的太阳风通量的波动与Ace卫星观察到的太阳能风通量的波动，并得出结论，在这个观察期间，太阳能溅射引起的排放量不是主要过程，而是由Solar Ultraviolet rays造成的主要过程，而是主要过程。