惑星ラボからこんにちは！ その4 〜京都産業大学 理学部 宇宙物理・気象学科〜／安藤 他

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惑星ラボからこんにちは！ その4〜京都産業大学 理学部 宇宙物理・気象学科〜

安藤 紘基1，小郷原 一智1，河北 秀世1，佐川 英夫1，高木 征弘1
1. 宇宙物理・気象学科について向の気温分布を精度良く取得するという，宇宙の探査機と地球を結んだ壮大な実験手法です．高度方向

京都産業大学は，1965 年に天文学者であった荒の大気 構造を精密に調べることができるのは電波

木俊 馬博士が創立した私 立大学です．設 立当初か掩蔽観測のみであり，惑星大気の構造や運動を3 次ら理学部が置かれ，物理学科（現在は物理科学科と元的に理解する上で欠かせない観測データが得られ改名）において天文学や気象学についても授業が行ます．現在はJA X Aが打ち上げた金星探査機「あかわれてきました．2016 年度には，物理科学科から分つき」の電波掩蔽観測データを主に解析し，「あかつかれる形で宇宙物理・気象学科が新設され，現在にき」に搭載されているカメラ機器や地上望遠鏡の観至っています．大学院には理学 研究科（修士課程お測データと組み合わせる，または数値シミュレーショよび博士課程）が置かれており，物理学専攻として基ンと比較することにより，観測と理論の両面から金礎物理学と天文学・気象学を専門とする大学院生の星大気の理解を目指しています．その際，同じ建物・教育を行っています．現在，宇宙物理・気象学科は同じ階に惑星大気の研究者がいることで円滑かつ教員10 名で構成されていますが，その中に金星や火活発に日々議論できることは最大の長所であり，こ星などの惑星大気を研究する若手・中堅の教員が 4

こに本 学 科の特長が 現れていると実感します．尚，名（安藤，小郷原，佐川，高木）と，太陽系小天体を電波 掩 蔽 観 測はJA X A だけでなく欧 米やインドの専門とする教員が１名（河北）在籍し，関連分野の教宇宙機関 ( NA S A , E S A , I S RO) のサポートが必育にあたっています．本 学科に関する詳細はホーム

要不 可欠であり，国際的な協力体制の下で実 施さページをご 覧ください ( ht t ps : //w w w. k yoto - su .

れます．現地に赴き，時には日本に招いて電波掩蔽

ac .jp/facu lt y/sc /uchu . ht m l)．

観測の会合を定 期的に開催し，データ解 析の進捗

2. 研究紹介2.1

安藤 研究室

状況や研究成果の報 告をするといった国際交流も盛んです．

2. 2

小郷原 研究室

小郷原さんは2020 年 4月に着任されました．着任

本研究室では，電波掩蔽法によって金星や火星として大学に来ても学生はいないし，食堂や売店は開

いった惑星の大気構造を調べています．電波掩蔽法

いていないし，授業もないしで，ずいぶん珍しい経験とは，探査機が地球上のアンテナ（地上局）から見てをされました．飲み会もなく，会議ももっぱらオンライ

惑星の背後に隠れる時または背後から現れる時にンですから，いまだに顔を合わせたことがない教員

探査機から電波を地球に射出し，惑星大気を通過しもいるといううわさです．そんな小郷原さんも今年度た電波がドップラーシフトすることを利用して高度方からは5人の4回生の卒業研究を担当し，研究室風に

1.京都産業大学 理学部 宇宙物理・気象学科
kawakthd@cc.kyoto -su.ac.jp

なってきたそうです．本人のライフワークである火星のダストストームの研究をする人，火星だけどダスト110

日本惑星科学会誌Vol. 30, No. 3, 2021

ストームではなくて風下山岳波に伴う氷雲を研究すためには，大気放射を介したエネルギーのやりとりる人，火星のつむじ風の中における電場がダストのや，大気力学による物質循環，大気化学による大気巻き上げに与える影 響を研究する人など，やはり火組成の決定など，様々な研究視点が挙げられます．

星人は多いです．一方で，明日の天気がわかるというこれらのテーマに対して，特に，地上の望遠鏡（アル漁師や農家のオジサンに対抗すべく，再帰的ニューマ望遠鏡，JCMT サブミリ波望遠鏡，I R TF赤外望

ラルネットワークを用いて1地点の基本気象要素の時遠鏡など）を利用した観測を行っています．望遠鏡観系列データだけから将来を予測しようとする人，大測と一言で言っても，観測波長や，撮像観測なのか雪をもたらす日本海寒帯気団収束帯 ( J P C Z ) の発分光観測なのかといった観測手法の違いで，観測し生条件を明らかにしたい人など，地球人もいます．前ている惑星大気のどの高度が観測されるのかという職が工学部の情報系だったこともあり，深層学習を点や，観測データから導出される大気物理量（ 気温，惑星科学に応用する研究も活発です．

風速，微量成分など）が異なります．知りたい情報に

2.3

河北 研究室対して，どういう観測を，どの時期にどういった感度で実施すれば良いのかを入念に検討したうえで，実惑 星 大 気 の 研 究 者 が 多い中， 河北 だけ が小天際に観測をしたデータがパソコンのモニター画面に体（とくに彗星）の研究をメインに行っています．現映し出されるときの高揚感は，何度経験しても飽き

在はJA X A が 欧 州宇 宙 機 関 E S Aと共同で 実 施 予ることはありません．また，ドイツ・マックスプランク

定の彗星探 査計画 C omet I nterceptorミッション研究所でポスドクをしていた時期から，E S Aの次期（2029年打上げ予定）の日本側サイエンス・リードとし木星圏探 査計画 J U ICEに搭載されるサブミリ波放て，日本では1986 年のH a l ley 彗星探査以来となる射計 SW Iの開発チームに参加しています．いよいよ日本参加のミッション実現に向けて学生たちと研究来年に迫ったJ U ICEの打ち上げが無事に進むことを進めています（図1）．従来から地上観測をベースを祈るばかりです．

としてハワイ島にある口径10 ｍケック望遠鏡や口径8. 2mすばる望遠鏡などを使った彗星大気（ガス＋ダ2.5

高木 研究室スト）の可視光，近赤外線，中間赤外線波長域での主に金星の気象について理論的・数値的な研究を分光観測を実施してきました．太陽系形成初期の物行っています．ひと昔前まで金星の気象といえば大質起源や，原始惑星系円盤内での物質化学進化の気スーパーローテーションだけでしたが，金星探査機解明が目標です．

「あかつき」や地上望遠鏡などの観測によって多くのデータがもたらされた結果，熱潮汐波や傾圧不安定波，4日波・5日波など，雲層付近（高度約50–70 k m）で観測される大気現象の研究も盛んになってきました．しかしながら，子午面循環や雲層以下の大気運動，特に大気スーパーローテーションの生成に必要な角運動量の鉛直輸送については，現在でもほとんど解明されていません．観測結果を手がかりとして金星気象の全体像を明らかにするため，学内外の研究者と協力し，大気運動の数値モデリングだけでなく，放射輸送や雲物理・物質輸送に関する研究にも

図1： 特別研究（学部4年生の卒業研究）の様子．

2.4

佐川 研究室

本 研究室では，惑星の大気や表 層環境について観測的な研究をしています．惑星大気を「理解する」

取り組んでいます．つい先日，NA S AとE S Aから新たな3つの金星探 査が発 表されました．日本でも若手研究者を中心に新たな金星探 査の検討が進んでおり，今後の展開に期待しています．

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3. 教育と研究テーマ
本学大学院・理学 研究科には物理学 専攻と数学専攻があり，惑星科学を専門とする教育は物理学専
攻のカリキュラムの中で行っています（物理学専攻の入学定員は，修 士課程が 10 名，博士課程が 3 名です）。修士課程の1年目は各自の専門分野の研究と平行して物理学分野の基礎的な講義を履修しますが，2 年目になると自身の研究テーマに集中し，最後に修士論文をまとめます（図2）．その後，博士課程に進学して博士の学位を取得する学生もいます．研究テー
マについては，基 本的には指 導 教員の研究分野に近いところから研究テーマを選ぶ学生が多いのですが，中には少し異なる研究テーマを選びたいという学生もおり，そうした学生たちと新しい研究テーマを開拓しています．

図2： 物理学専攻・修士論文発表会の様子．

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