探査機・望遠鏡観測による火星の鉛直水輸送過程解明

通过航天器和望远镜观测阐明火星上垂直水输送过程

• 批准号: 22K03709
• 负责人: 青木 翔平
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03709/
• 关键词: 火星; 水循環; 火星大気

本年度は特に「課題(A):欧州TGO火星探査機観測データの解析による水蒸気鉛直高度分布全体像の解明」を行なった。2018年から2021年9月までに取得されたNOMADの全観測データを解析し、全ての季節を網羅した複数火星年に渡る水蒸気の鉛直高度分布を調べた。解析にあたり、NASA/GSFCのVillanueva博士らの協力の元、装置特性を複数年にわたる機上データから調べなおし、データ校正の高精度化を行った。解析には、申請者も開発に携わったベルギー王立宇宙科学研究所のAsimut放射伝達・反転解析コードを用いた。解析により得られた水蒸気高度分布から, (1)ダストと水蒸気鉛直高度分布の関係、(2)季節・緯度に応じた水蒸気鉛直高度分布変動、(3)水蒸気鉛直高度分布の年変動、を統計的に調べ上げた。北半球の夏と南半球の夏では、水蒸気の鉛直高度分布が大きく異なることを明らかにした。ベルギー王立宇宙科学研究所の Daerden博士らの協力の元、火星の大気大循環の数値計算モデルと観測結果を比較したところ、北半球の夏では大気温度が比較的低く水蒸気が氷雲として凝結してしまうために大気上層まで輸送されない一方で、南半球の夏では大気温度が比較的高く水蒸気が氷雲として凝結しないため、大気大循環によって大気上層まで輸送されることを示した。同内容は、Journal of Geophysical Research: Planets誌において論文として出版された。本研究課題の課題(A)の内容は達成された。加えて、観測が困難であるため、調べることが難しかった火星中層大気の温度・密度を、酸素分子大気光の高度分布から導出することに成功した。本内容も、Journal of Geophysical Research: Planets誌において論文として出版された。

This year, we conducted a special project entitled "Project (A): Analysis of the data of the European TGO Mars Explorer and the interpretation of the total image of the vertical height distribution of water vapor." In September 2018, NOMAD's total measurement data were analyzed, and the vertical distribution of water vapor in multiple Martian years was adjusted. Analysis of NASA/GSFC Dr. Villanueva's collaborative elements, device characteristics, on-board adjustments, and high-precision calibration Analysis, application, development, research and application of Asimut radiation analysis, Wang Li Institute of Cosmic Science The analysis results show that: (1) the relationship between the vertical distribution of water vapor height and the vertical distribution of water vapor height;(2) the seasonal and latitudinal variation of the vertical distribution of water vapor height;(3) the annual variation of the vertical distribution of water vapor height; and (4) the statistical adjustment of the vertical distribution of water vapor height. The vertical height distribution of summer and water vapor in the northern hemisphere is different from that in the southern hemisphere. Dr. Daerden of the Institute of Space Science and Technology of the Republic of Korea made a collaborative effort to calculate the numerical value of the large atmospheric cycle of Mars and Mars. The results of the measurements were compared. The summer temperatures of the Northern Hemisphere were compared. The low temperature of the water vapor was compared with the high temperature of the clouds. The condensation was compared with the high temperature of the upper layer of the atmosphere. The summer temperatures of the Southern Hemisphere were compared with the high temperature of the high temperature of the water vapor. The upper layer of the large circulation is transported to the upper layer of the large circulation. Journal of Geophysical Research: Planets. The content of the research topic (A) is achieved. The temperature, density, and height distribution of acid molecules in the middle layer of Mars are successfully derived. Journal of Geophysical Research: Planets and Papers

项目成果

Retrieval of Martian Atmospheric CO Vertical Profiles From NOMAD Observations During the First Year of TGO Operations

TGO 运行第一年期间从 NOMAD 观测中检索火星大气 CO 垂直剖面

• DOI: 10.1029/2022je007282
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of Geophysical Research: Planets
• 作者: Modak A.;Lopez‐Valverde M. A.;Brines A.;Stolzenbach A.;Funke B.;Gonzalez‐Galindo F.;Hill B.;Aoki S.;Thomas I.;Liuzzi G.;Villanueva G.;Erwin J.;Lopez Moreno J. J.;Yoshida N.;Grabowski U.;Forget F.;Daerden F.;Ristic B.;Bellucci G.;Patel M
• 通讯作者: Patel M

Carbon Dioxide Retrievals From NOMAD‐SO on ESA's ExoMars Trace Gas Orbiter and Temperature Profiles Retrievals With the Hydrostatic Equilibrium Equation: 1. Description of the Method

在 ESA 的 ExoMars 痕量气体轨道器上从 NOMAD-SO 反演二氧化碳并使用静水平衡方程反演温度剖面： 1. 方法说明

• DOI: 10.1029/2022je007277
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of Geophysical Research: Planets
• 作者: Trompet L.;Vandaele A. C.;Thomas I.;Aoki S.;Daerden F.;Erwin J.;Flimon Z.;Mahieux A.;Neary L.;Robert S.;Villanueva G.;Liuzzi G.;Lopez‐Valverde M. A.;Brines A.;Bellucci G.;Lopez‐Moreno J. J.;Patel M. R.
• 通讯作者: Patel M. R.

13C/12C RATIO IN CO OBSERVED BY NOMAD SO CHANNEL ~PRELIMINARY RESULTS~

NOMAD SO 通道观察到的 13C/12C CO 比率 ~初步结果~

• 发表时间: 2022
• 作者: Aoki;S.
• 通讯作者: S.

13C/12C RATIO IN CO OBSERVED BY IRTF/ISHELL (FIRST ATTEMPT)

IRTF/ISHELL 观察到的 13C/12C CO 比率（首次尝试）

• 发表时间: 2023
• 作者: Aoki;S.
• 通讯作者: S.

UPDATE ON WATER AND HCL RETRIEVALS FROM THE SO-CHANNE

从 SO-CHANNE 回收水和 HCL 的最新情况

• 发表时间: 2022
• 作者: Aoki;S.
• 通讯作者: S.