月探査機「かぐや」の連続スペクトルデータを用いた月の玄武岩組成の研究

利用月球探测器“KAGUYA”的连续光谱数据研究月球玄武岩成分

• 批准号: 15J10249
• 负责人: 加藤 伸祐
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J10249/
• 关键词: 月; 反射スペクトル; カンラン石; 鉱物量比; 元素組成; 月の海; 玄武岩; 火成活動史; 連続スペクトル; 露頭調査; 地質図

本年度は，主に前年度までに構築してきた手法の改良と実際のデータへの適用へ向けた検証を行い，最終的に月表面のデータに対する解析を行って，その結果を考察し論文にまとめている．月面を構成する岩石がどんな鉱物量比と元素組成を持っているか知ることは月の地質進化史を知る上で重要である．月面の岩相と元素組成に関する詳細な情報を得るためには，連続スペクトルデータを用いることが有効である．一般的に，他天体の反射スペクトルの解析には，反射スペクトルから個々の構成鉱物の吸収帯を数学的に分離して，鉱物量比を推定するために開発されたModified Gaussian Model(MGM)が用いられてきた．しかし，この方法では，多数のガウス関数をスペクトルにフィッティングするために，フィッティングパラメータが多くなってしまい，解の決定が不安定であるという問題があった．そこで本研究では，適切な制限をMGMに組み込むことで，フィッティングパラメータを減らしつつ，鉱物の反射スペクトルから鉱物量比と元素組成を算出可能な方法を確立することに成功した．本研究では，任意の岩相の鉱物量比と元素組成を決定するための手法を確立することを目指して，その第一ステップとしてまずは月面のカンラン石の純度の高い岩相に対して，連続スペクトルから構成鉱物と元素組成を同時に決定できるかの解析を行い，月面のカンラン石露頭の鉱物量比とカンラン石のFa#(=Fe/(Fe+Mg))を算出することに成功した．カンラン石は月マントルを構成する主要成分であり，本研究の成果は月の起源や進化を制約する上で重要であると考えられる．

今年，我们主要研究了我们在上一年构建的方法并将其应用于实际数据，并最终分析了月球表面上的数据，并检查了结果并将其汇总在论文中。了解构成月球表面的岩石的矿物质含量比和元素组成对于理解月球地质进化的历史很重要。使用连续的光谱数据以获取有关月球岩性和元素组成的详细信息是有效的。通常，为了分析其他天体的反射光谱，改进的高斯模型（MGM）在数学上开发了用于将单个成分矿物质的吸收带与反射光谱分开的，并估计矿物质含量比已使用。但是，此方法存在一个问题，即许多高斯函数都适合频谱，从而导致大量拟合参数，并且解决方案决策是不稳定的。因此，在这项研究中，通过将适当的局限性纳入米高梅，我们成功地建立了一种允许从矿物反射谱计算的矿物含量比和元素组成的方法，同时降低了拟合参数。在这项研究中，我们旨在建立一种确定任何岩性学的矿物质含量比和元素组成的方法，作为第一步，我们首先分析了是否可以从连续光谱中同时确定成分矿物质和元素组成的矿物质表面高度纯粹的晶状体学，并成功地定量了矿物质含量及其矿物质含量比例。橄榄石的FA＃（= Fe/（Fe+mg））。奥利曼石是构成月球披风的主要成分，这项研究的结果在约束月球的起源和演变中被认为很重要。

项目成果

月の海の組成・地形解析からみた月マントルの熱進化史

从月球海洋成分和地形分析看月幔热演化史

• 发表时间: 2015
• 作者: 加藤伸祐;諸田智克;山口靖;渡邊誠一郎;大嶽久志;大竹真紀子
• 通讯作者: 大竹真紀子

Relationship between the latest activity of mare volcanism and topographic features of the Moon

最新海火山活动与月球地形特征的关系

• 发表时间: 2016
• 作者: Shinsuke Kato;Tomokatsu Morota;Yasushi Yamaguchi;Hisashi Otake;Makiko Ohtake
• 通讯作者: Makiko Ohtake

月の海の玄武岩組成と表面地形に基づく月マントルの進化史

基于玄武岩成分和月球海洋表面地形的月幔演化史

• 发表时间: 2015
• 作者: 加藤伸祐;諸田智克;山口靖;渡邊誠一郎;大嶽久志;大竹真紀子
• 通讯作者: 大竹真紀子

Compositional difference in lunar late mare volcanism revealed from Kaguya SP data

Kaguya SP数据揭示了月球晚海火山活动的成分差异

• 发表时间: 2017
• 作者: S. Kato;T. Morota;Y. Yamaguchi;S. Watanabe;H. Otake;M. Ohtake;Tokuhiro Nimura
• 通讯作者: Tokuhiro Nimura

Mineral compositions of lunar mare basalts using spectral data

使用光谱数据研究月海玄武岩的矿物成分

• 发表时间: 2016
• 作者: Shinsuke Kato;Tomokatsu Morota;Yasushi Yamaguchi;Sei-ichiro Watanabe;Hisashi Otake;Makiko Ohtake;Tokuhiro Nimura
• 通讯作者: Tokuhiro Nimura