飛翔体からの観測データにより解き明かす木星・土星雲層構造の時空間変化

使用航天器的观测数据揭示木星-土星云层结构的时空变化

• 批准号: 13J09370
• 负责人: 佐藤 隆雄
• 金额: $ 2.53万
• 依托单位: Japan Aerospace EXploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J09370/
• 关键词: 木星; 雲層構造; 帯縞構造; エアロゾル; 放射伝達; 散乱位相関数; カッシーニ探査機; 他惑星への手法の適用; 撮像観測

本研究課題は，ガス惑星の特徴である帯状構造とそれを決定する雲物理を飛翔体データから定量的に解明することを目的としている．最終年度は，Mie散乱位相関数ではなく2年目に作成した高屈折率 (nr = 1.85) の回転楕円体の散乱位相関数を木星の雲粒子に適用し，米探査機Cassiniの青色光 (455 nm) と近赤外光 (750 nm) データの解析を行った．しかし，波長毎に最適化される有効半径や長軸短軸比が異なるため，単一の雲粒子によって幅広い太陽位相角の周辺減光曲線を両波長において再現することは，回転楕円体のような非球形粒子にまで視野を広げても困難であることが分かった．この原因が単一の雲粒子によって雲層が構成されるという仮定に起因するのか，雲粒子の形状に起因するのかを判断するだけの観測情報は今のところ存在しない．また，1年目に発生した比較的波長が近い2つの近赤外波長 (750 nm，890 nm) で最適化される屈折率が変化する原因は，仮定した雲層構造が単純すぎる点にあると考え，メタン吸収帯 (890 nm) データの再解析を行った．従来の方法では，上層雲と (半無限の光学的厚さをもつ) 下層雲は高度方向に一様に存在すると仮定していたが，スケールハイトに従って高度が上昇するにつれ減少する (より現実的と考えられる) ものとした．それにも関わらず，こうした試行は雲の屈折率や粒径の最適値を変化させるものではないことを明らかにした．以上のような解析の困難から土星データへの手法の適用及び延長はできなかったものの，2016年夏から木星周回軌道から観測を開始する米探査機Junoのデータを解析し，雲層構造を決定するためのベースとなる知見を獲得できた．

This research topic is to determine the characteristics of cloud physics and the quantitative solution of cloud physics. In the final year, Mie scattered bit correlation numbers were generated at a high refractive index (nr = 1.85) and scattered bit correlation numbers of the cycloid bodies were applied to Jupiter cloud particles, and Cassini's cyan light (455 nm) and near-infrared light (750 nm) were analyzed. The wavelength of each particle is optimized to have a radius and a ratio of major axis to minor axis. The wavelength of each particle is optimized to have a radius and a ratio of major axis to minor axis. The reason for this is that the cloud particles are composed of clouds, the cause of the cloud particles is determined, the cause of the cloud particles is determined, and the measurement information is present. In addition, the comparison of wavelength between near infrared wavelength (750 nm, 890 nm) and near infrared wavelength (750 nm, 890 nm) was optimized. The reason for the change of refractive index was determined. The cloud structure was pure and the absorption (890 nm) was analyzed. The upper layer of clouds (semi-infinite optical thickness) exists in the lower layer of clouds in the direction of height. The best value of the refractive index of the cloud is determined by the refractive index of the cloud. The above difficulties in analyzing Saturn's orbit are applied and extended. In the summer of 2016, Jupiter's orbital orbit measurement began. The exploration plane Juno's orbit analysis and cloud structure determination were obtained.

项目成果

Spatiotemporal variations of Venus middle atmosphere revealed by Subaru/COMICS

Subaru/COMICS揭示金星中层大气的时空变化

• 发表时间: 2013
• 作者: T. M. Sato;H. Sagawa;T. Kouyama;T. Imamura;and T. Satoh
• 通讯作者: and T. Satoh

Subaru/COMICSデータで探る金星雲頂構造の特徴―TAOへの期待

使用 Subaru/COMICS 数据探索金星云顶结构的特征 - 对 TAO 的期望

• 发表时间: 2016
• 作者: Takao M. Sato;Hideo Sagawa;Toru Kouyama;Kazuaki Mitsuyama;Takehiko Satoh;Shoko Ohtsuki;Munetaka Ueno;Yasumasa Kasaba;Masato Nakamura;and Takeshi Imamura;佐藤隆雄，佐川英夫，神山徹，佐藤毅彦，今村剛
• 通讯作者: 佐藤隆雄，佐川英夫，神山徹，佐藤毅彦，今村剛

Characteristics of Brightness temperatures in the Middle Atmosphere of Venus Revealed by Subaru/COMICS

Subaru/COMICS揭示金星中层大气亮度温度特征

• 发表时间: 2014
• 作者: Takao M. Sato;Hideo Sagawa;Toru Kouyama;Takehiko Satoh;and Takeshi Imamura
• 通讯作者: and Takeshi Imamura

Spatiotemporal variations of brightness temperatures in the middle atmosphere of Venus revealed by Subaru/COMICS

Subaru/COMICS揭示金星中层大气亮度温度的时空变化

• 发表时间: 2014
• 作者: Takao M. Sato;Hideo Sagawa;Toru Kouyama;Takehiko Satoh;and Takeshi Imamura;佐藤隆雄，佐川英夫，神山徹，佐藤毅彦，今村剛
• 通讯作者: 佐藤隆雄，佐川英夫，神山徹，佐藤毅彦，今村剛

AKATSUKI returns to Venus

• DOI: 10.1186/s40623-016-0457-6
• 发表时间: 2016-05-06
• 期刊: EARTH PLANETS AND SPACE
• 影响因子: 3
• 作者: Nakamura, Masato;Imamura, Takeshi;Kamata, Yukio
• 通讯作者: Kamata, Yukio