地下探査レーダによる月の海領域における地質状態および地下構造の解明

利用地下探测雷达阐明月球海洋区域的地质条件和地下结构

• 批准号: 14J03992
• 负责人: 石山 謙
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J03992/
• 关键词: 月; レーダーサウンダー; 衝突実験; 月科学研究

本研究は、(1)月の地質および、(2)月の地下構造の解明から成る研究である。研究(1)では、月の地質を議論するため、3カ所の海領域において、月上部玄武岩層の誘電率を推定し、その値から空隙率を推定した。しかしながら、有効媒質近似理論から、媒質中のクラック量が同じでも、クラックの異方性によって誘電率が変化することを示唆されたことから、本研究では、衝突実験に基づいて、誘電率から空隙率を推定する方法の妥当性を検証した。人工的なクレーターを作成し、その周辺の誘電率・密度・クラック量を測定した結果、クレーター近傍でクラックの量が増加し、それが誘電率や密度の低下を引き起こしていることが明らかとなった。クラックの異方性による誘電率が変化も確認できたが、クレーター近傍に生じた実際のクラックは異方性に乏しく、等方と見なして誘電率から空隙率を推定する方法が近似的に妥当であることを確認することができた。研究(2)では、２次元でのレーダエコーの計算機シミュレーションコードを作成し、溶岩チューブや断層などの地形からの電磁波のエコーパターンを調べ、月レーダーサウンダー観測データとの比較を試みたが、類似したエコーパターンの同定には至らなかった。月面上のラフネスや誘電率等の空間的な非一様性を2次元モデルでは再現でないことが原因の1つとして挙げられる。そのため、3次元エコーシミュレーションの必要性を確認した。3次元エコーシミュレーションとの比較の準備として、月レーダーサウンダーデータから月地下反射面の３次元マップの導出を行った。この３次元マップを活用した解析から、月面よりも傾斜角の大きい地下反射層が発見され、月リソスフェアが溶岩荷重によってたわんだ観測的証拠と考えられる。研究(1)の成果（海領域の誘電率推定）は学術誌で公表済、研究(2)の成果（傾斜角の大きな地下反射層）は学術誌に投稿し査読中である。

This study is based on (1) Tsuki no geology and (2) Tsuki no underground structure interpretation and completion research. Research (1) では, 月の Geological Discussion するため, 3カSO no sea area において, lunar upper basalt layer のelectrical potential を estimation その値から void ratio を ESTIMATION.しかしながら, effective medium approximation theory から, medium のクラックquantity が同じでも, クラックのisotropy によってelectrical conductivity が変化することをshows the されたことから, this study では, the conflict 実験にbased づいて, the dielectric constant から void ratio を presumes the validity of the method する のproves した. Artificial なクレーターを production, そのweek 辺のelectrical conductivity, density, クラックquantity をmeasurement results, クレーターnear The amount of electricity has increased, the density of electricity has decreased, and the density has decreased.クラックのAnisotropy によるDictivity が変 Change もConfirmation できたが、クレーターaround に生じた実会のクラックはAnisotropy に lackしく、equilateral と见なしてelectrical conductivity から void ratio をestimation する method がapproximate であることをconfirmation することができた. Research (2) では, 2-dimensional computer シミュレーションコードを成し、 Lava チューブや Fault などのterrain からのElectromagnetic waveのエコーパターンを动べ、月レーダーサウンダー観measurementデータとの比Compared with をTRIみたが, similar to したエコーパターンの同定には to らなかった. The reason why the non-uniform 2-dimensional space of the lunar surface such as the dielectric rate and the like on the moon is reproduced is the reason for the non-uniformity.そのため, 3D エコーシミュレーションのNecessity をconfirmation した. 3D エコーシミュレーションとの comparison preparation として、月レーダーサウンダーデータから月Underground Reflective Surface の３dimensional マップのderived を行った.この３Dimensional マップをutilizationしたanalyticから、lunar surface tilt angleの大きいUnderground reflection layerが発见され、月リソスフェアがLava load によってたわんだ観measurement certificate拠と考えられる. The results of Research (1) (Estimation of Electrical Voltage in Marine Areas) are published in the Academic Journal, and the results of Research (2) (Underground Reflective Layer with a Large Inclination Angle) are published in the Academic Journal and published.

项目成果

Measurements of the permittivity, density, and volume fraction of crack around artificial impact crater

人工撞击坑周围裂纹的介电常数、密度和体积分数的测量

• 发表时间: 2016
• 期刊: 47th Lunar and Planetary Science Conference
• 作者: Ishiyama K.;A. Kumamoto;Y. Takagi;N. Nakamura;and S. Hasegawa
• 通讯作者: and S. Hasegawa

衝突実験による玄武岩標的中の密度・誘電率・クラック量の測定

通过冲击实验测量玄武岩靶材的密度、介电常数和裂纹数量

• 发表时间: 2015
• 作者: 石山謙;熊本篤志;高木靖彦;中村教博;長谷川直
• 通讯作者: 長谷川直

衝突実験に基づくクレーター周辺のバルク密度と誘電率の測定

基于撞击实验测量弹坑周围的体积密度和介电常数

• 发表时间: 2014
• 作者: 石山謙;熊本篤志;高木靖彦;中村教博
• 通讯作者: 中村教博

Mare volcanism: Reinterpretation based on Kaguya Lunar Radar Sounder data

• DOI: 10.1002/2013je004568
• 发表时间: 2014-03
• 期刊: Journal of Geophysical Research: Planets
• 作者: S. Oshigami;Shiho Watanabe;Y. Yamaguchi;A. Yamaji;Takao Kobayashi;A. Kumamoto;K. Ishiyama;T. Ono

かぐやレーダーサウンダー観測データに基づいた月の海の地下構造の3次元化

基于 Kaguya 雷达探测器观测数据的月球海洋地下结构 3D 可视化

• 发表时间: 2015
• 作者: 石山謙;熊本篤志;中村教博
• 通讯作者: 中村教博