2024年 | プレスリリース・研究成果
金星大気高層における重水素/水素比率の劇的増加 ─ 大部分の水が消失した過程の解明に一歩 ─
【本学研究者情報】
〇大学院理学研究科 地球物理学専攻
大学院生 狩生宏喜（かりゅう ひろき）
専攻ウェブサイト
【発表のポイント】
- 欧州宇宙機関（ESA）の金星探査機Venus Express（注1）のデータ解析により、大気中に含まれる水蒸気、およびその同位体（注2）比（重水素を含む水分子の割合）が高度70 kmから100 kmにかけて劇的に増加することを示しました。
- この同位体比の増加を説明するために、大気中の微粒子（エアロゾル）の効果を含んだ水循環を新たに提案しました。
- 水素同位体比は惑星の水進化を理解するために重要な手がかりとなるため、今後エアロゾルを含んだ金星水進化シナリオの発展が期待されます。
【概要】
金星の水蒸気の振る舞いを調べることは水進化の理解につながり、金星の過去にどのくらい水があったのか調べる手掛かりとなります。
ベルギー王立宇宙航空研究所（BIRA-IASB）のArnaud Mahiuex研究員と東北大学大学院理学研究科の狩生宏喜大学院生、中川広務准教授らを中心とした国際研究チームは、金星探査機Venus Expressのデータを用いて、金星大気中に含まれる水蒸気およびその同位体比が高度70 kmから100 kmにかけて劇的に増加することを示しました。この結果により、金星大気中の水循環の解釈の変更が必要となり、これまで考えられてこなかったエアロゾルの凝結と蒸発を含んだ新たな水循環を提案しました。高度100 km付近の水蒸気は、水素原子の大気散逸（注3）と深く関わっているため、本研究によりエアロゾルの効果を含めた金星水進化シナリオの発展が期待されます。
この成果は総合科学学術誌米国科学アカデミー紀要（PNAS）に2024年8月12日付で掲載されました。
図1. 観測されたHDO/H2O比の高度分布。
【用語解説】
注1. 金星探査機Venus Express：欧州宇宙機関（ESA）の金星探査機。2005年11月に打ち上げられ、2006年4月に金星に到着、2014年5月に運用を終了した。
注2. 同位体：同一の原子番号を持つが、中性子の数が異なる元素のこと。水素の代表的な同位体には軽水素（H）と重水（D）がある。
注3. 大気散逸：大気の分子が重力を振り切り、宇宙空間に流出すること。
問い合わせ先
（研究に関すること）
東北大学大学院理学研究科地球物理学専攻
大学院生 狩生 宏喜（かりゅう ひろき）
Email：hiroki.karyu.q4*dc.tohoku.ac.jp
（*を@に置き換えてください）
東北大学大学院理学研究科地球物理学専攻
准教授 中川 広務（なかがわ ひろむ）
Email：hiromu.nakagawa.c1*tohoku.ac.jp
（*を@に置き換えてください）
（報道に関すること）
東北大学大学院理学研究科
広報・アウトリーチ支援室
TEL：022-795-6708
Email：sci-pr*mail.sci.tohoku.ac.jp
（*を@に置き換えてください）
