[U-06] 宇宙・太陽から地球表層までのシームレスな科学の新展開

★ [U06-19] 惑星圏研究の発展方向: 惑星電磁圏・大気圏変動のモデリング・観測研究の現状とこれから

*笠羽 康正¹、三好 由純²、寺田 直樹¹、今村 剛³ (1.東北大・理、2.名古屋大・STE研、3.JAXA宇宙研)

本講演は、「太陽地球生命圏」科学に密接に絡む（地球が惑星の１つであることからすれば、むしろ包含するとすら言える）我が国の「惑星圏」の観測・モデリング研究の現況と将来についての一展望を提示する。

「惑星圏の研究」が目指す方向は、 地球も含めた「惑星の大気現象」の、比較惑星学的・体系的な理解である。地球・火星・金星など地球型惑星、木星・土星など外惑星、そして太陽系空間や系外惑星まで、その対象は幅広く多岐にわたる。
すべての惑星は、「広い意味での大気」を持つ。「大気」の意味は広い。下層・中層・超高層・外圏に至るすべての高度域である。下層では中性大気が主、惑星の表層・内部によって決定される。高層ではプラズマが主、太陽表面に至る「惑星空間」に接続しその影響を受ける。惑星の重力・温度・歴史により、また海や地殻活動にも影響され、その容貌は多彩である。ここで生起する様々な物理・化学過程が、「惑星の環境そのもの」を決定する。地球における「環境問題」がすなわち「地球大気の問題」であることからも、それは察することができよう。
我々の研究は、「最先端の道具・手法の開拓」によって推進する。すなわち、先端の「観測手段」すなわち将来衛星・探査機に搭載する新鋭観測装置、独自の地上観測手段と、先端の「数値手段」すなわち最新計算技術による数値コード、最先端のデータ解析技術を開発し、これを梃子として我が国独自の探査計画の推進のみならず、諸外国の探査機計画への参加も可能とする。これによって、 国際的競争・協力のもとで活発な研究・教育活動を展開する。
2015年2月にJAXAから関係コミュニティに提示を要請された「目的・戦略・工程表」において、「惑星圏」の将来ビジョンに関わる話題は「太陽地球惑星圏」（from 地球惑星圏電磁圏探査検討グループ in SGEPSS）と「惑星科学/太陽系科学」（from 日本惑星科学会）の２つの研究領域から提出された。両者は、ここ数年行われていた学会レベルでの「長期ビジョン構築」の流れから生成されたものだが、日本の宇宙計画の現実的な制約に対する考慮も踏み込んだ、現実性と将来性をより強く織り込もうとしたものである。あくまでも初回であり、毎年のUPDATEが求められている。
本講演では、Space Missionに対する上記両者のビジョンを包含しつつ、地上観測やモデリング研究における動向も踏まえた、20年程度先の一構想を提示する。我が国のリソースを全方面に向けるのは現実問題として難しく、「強いものをより強くし」「それによってより広い領域にもウイングを広げる」という形が現実的である。これは、なんらかの重点化、すなわち「多くの人が乗ることができる、強い研究者間・研究分野間のインタラクションが効く戦略の上にたち、しかも野心的な舟を設計する」ことを意味する。本講演が、そのひとつの補助線を提示することになるよう務める。