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日本惑星科学会誌Vol. 30, No. 2, 2021

惑星ラボからこんにちは！ その３〜神戸大学 実験惑星科学研究室〜

保井 みなみ1

1. 惑星学専攻について

2. 実験惑星科学研究室について

私たちの専攻は，2015 年 4月に地球惑星科学専攻

この研究室は名前の通り，実 験を研究手法とし，から惑星学 専攻へと名称を改めました．そして，地地球を始めとした惑星の起源や進化を室内実 験や球科学と惑星科学を融合した，より包括的な意味を惑星探査を用いて研究しています．2021年 4月現在，もつ名となり，日本で唯一の専攻となりました．私た

教員・スタッフは荒川政彦教授と著者である保井（講ちの専攻には，惑星科学を専門とする教育研究分野師），そして専攻の特命技術員である白井慶さんにも（研究室）が４つ存在します．はじめに，その４つの研サポートしてもらっています．

究室について，簡単に紹介します．
・ 流体地球物理学研究室：理論・数値実験・観測を用いて，地球をその１つとする惑星大気の気象や気候を支配する理の解明を目指す．

2.1

研究紹介

この研究室では，小惑星や衛星，太陽系外縁天体，巨大惑星のリングなどの太陽系小天体の研究を・ 惑星宇宙物理学研究室：太陽系外を含めた惑星通して，太陽系の起源や進化，天体の熱進化に関す系，衛星，リング，小天体の起源と形成過程を統一る研究を行っています．私たちの研究の柱は以下の的に理解するための理論研究・室内実験を行う．

３つです．

・ 実験惑星科学研究室：室内実験や惑星探査を通

１つ目は，衝突科学です．太陽系天体の進化過程して，原始太陽系円盤から惑星のミッシングリンで起こったと言われている天体の衝突合体や破壊のクを繋ぐ鍵を探す．

現 象を衝突 破壊実 験で再現し，太陽系小天体の起・ 計 算 惑 星学 研究 室：理 論と計 算 機を用いたシ源を探ります．また，衝突クレーターの形成過程を再ミュレーションを用いて，銀河・星団の形成進化現するためのクレーター形成実験を行っています．２

や惑星の形成・進化を明らかにする．

つ目は，宇宙雪氷学です．氷を主な構成物質としてい惑星学専攻に関する詳細は，ホームページをご覧くる氷衛星，リング，彗星等の起源や進化過程，また，ださい（ht t p: //w w w.pla net . sci . kobe - u . ac .jp/

それらの天体のテクトニクスに着目した衝突実 験やi ndex . ht m l）．この場では，著者が所属している実変形実験を行っています．３つ目は，惑星探査です．

験惑星科学研究室について，詳細に紹介します．

一昨年の４月に「はやぶさ２」が小惑星リュウグウに人工衝突実験を行い，クレーターを形成しました．そ1.神戸大学大学院理学研究科惑星学専攻の人 工衝突実 験の解 析と関連する基礎実 験を行っています．詳しい研究内容については，当研究室の惑星ラボからこんにちは！ その３ 〜神戸大学 実験惑星科学研究室〜／保井75

図１：左上が横型⼆段式軽ガス銃，右上が縦型一段式軽ガス銃．下の写真は作業の様子.

ホームページ等をご覧ください．

式軽ガス銃は，標的をセットする真空チャンバーがこれらの３つの柱に欠かせないのが，実 験 装置

低温 室内に設 置されています．低温 室は-15℃に設です（図１）．私たちの研究室は，衝突実験やクレー定しているため，氷や雪などの標的を実験前に一度ター形成実験を行うために，大小様々な衝突実験装も融かすことなく，使用することが可能です．衝突銃

置（衝突銃）を備えています．宇宙空間での衝突現象は日本 各地の大学や研究所に設置されていますが，を再現するには，衝突速度が重要なキーワードの１低温室と一体となった衝突銃を保持しているのは私つです．そのため，衝突速度が 100m /s 程度の低速たちの研究室だけです．そのため，非常に貴重な実度から数 k m /sの高速度まで，広い範囲の衝突速度

験施設といえます．また，低温室は，チャンバー以外を再現出来る装置が揃っています．特に，1k m /s〜のスペースがある程度確保されているため，氷標的7k m /sの高速 度を出せる横 型二 段 式 軽ガス銃は，の作成や，雪や氷を用いた変形実験，氷粒子や衝突小惑星帯の相対速度範囲をカバーしており，私たち融解物の顕微 鏡観察など，常温では難しい作業やの研究室では最も活躍している，代表的な衝突装置実験を行うことが可能です．ただし，-15℃は非常にです．一方，月や小惑星のレゴリス層を模 擬した粉

寒く，普段着での作業はせいぜい2〜3分が限度で粒体のクレーター形成実験を行うためには，横型です．そのため，低温室での作業には，専用の防寒具はなく縦型の衝突銃が必要です．私たちの研究室にの着用が必須です．

は，200m /s以下の衝突速度を出す縦型一段式軽ガス銃はあります．しかし，1k m /s 以上の高速度での2. 2 学生教育

クレーター形成実験は，私たちの研究室では行うこ

惑星学専攻では，学部1回⽣から3回⽣までは，専とができません．そのため，年数回，宇宙科学研究門科目の講義，演習，実習を行います．そして，学部所の超高速度衝突実験施設に設置された縦型二段３回生の冬に所属する研究室が決まり，学部４回生式軽ガス銃を使用させてもらっています．

から各研究室で卒業研究が始まります．大学院は学もう１つ，宇宙雪氷学の研究を行う上で重要な実部からそのまま進学する学生もいれば，他の大学か験設備が，低温室（図２）です．上に書いた横型二段ら入学する学生，他の研究室から移動する学生がい76

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図２：左上が低温室に設置された横型二段式軽ガス銃のチャンバー．他の写真は低温室内での作業の様子．

ます．どの大学でも同じ状況だと思いますが，博士ロナ禍のため残念ながら中⽌となっていますが，年後期課程（博士課程）への進学率は非常に低いです．

度の終わりには研究室合宿と称して，郊外のホテル

しかし，ここ１，２年は少しずつ，博士課程へ進学し，や旅館に宿泊し，１年間の成果を発表する研究会を研究者を目指す学生が増えてきました．

設けています．

2021年 4月現在，私たちの研究室には学部４回生が４名，博士前期課程（修士）が４名，博士後期課程（博士）が４名，所属しています．学生とは４月の頭

3. 最後にに個人面談を行い，興味のあることや使用したい装私たちの研究室についてもっと詳しく知りたい方置を聞いた上で，教員と学生の話合いで各学生の研は，実験惑星科学研究室のホームページ（ht t ps : //究テーマを決めています．学生は，2.1 節で書いた研

epsl - kobe . sa k u ra . ne .jp/w p/）をご 覧ください．

究の柱を基準にして，次の３つのグループに分かれ私たちの研究室は，自分の手を動かして衝突実験やてそれぞれのグループの中で研究を行います．１つ目

変形実験を行いたい人，惑星探査に興味のある人には天体の衝突合体や破壊過程を調べる衝突 破壊実

是非お勧めしたい研究室です．私たちの研究室に入験グループ，２つ目はクレーターの形成過程を調べるには，大学進学に神戸大学理学部惑星学科を選るクレーターグループ，３つ目は雪や氷試料を扱い，んでもよし，学部３回生から編入してもよし，大学院低温室内で実験を行う氷グループです．研究の背景から進学してもよし，と選択 肢はいくつかあります．

に関する勉強や実 験 結果の議論 等は，教員と学生

私たちの研究室だけではなく，神戸大学理学部惑星の間で行ったり，多人数のセミナーで学修します．一学科・大学院理学 研究科惑星学 専攻に興味のある方で，基本的な実験装置の使い方，試料の作り方，方は，是非，ホームページを閲覧したり，専攻の教員データの解析の仕方といった現場で行う作業についに直接，メール等で問い合わせてみて下さい．私たては，グループ内の先輩が後輩に教えて身につけてちはいつでも，意欲のある人を歓迎します．

いくようにしています．そのためなのか，私たちの研究室の学生は非常に仲が良いです．また，現在はコ