[P-PS06] Science of Venus: Venus Express, Akatsuki, and beyond

[PPS06-P09] 近赤外エシェル分光計/名寄PIRKA望遠鏡による1.7μm帯の金星低層大気の試験観測

築山 大輝¹、*前澤 裕之¹、西村 淳¹、今井 正尭⁴、高橋 英則²、田中 倍生²、高橋 幸弘³、佐藤 光輝³、高木 聖子³、奥村 真一郎⁵、Lee Y.-J⁶ (1.大阪府立大学大学院理学系研究科物理科学科、2.東京大学天文学教育研究センター、3.北海道大学大学院理学研究院、4.産業技術総合研究所、5.日本スペースガード協会、6.ベルリン工科大学)

キーワード：金星、近赤外、電波望遠鏡、惑星大気、東京大学アタカマ天文台

近年、様々な種の系外惑星が見つかり、ハビタブルな地球型惑星の探査も勢力的に展開されている。太陽系での地球型惑星、金星についてはCO2が主大気であり、地球と比べて高温・高圧の惑星となっているが、雲領域は地球大気と同程度の温度・圧力環境となっている。この雲領域における紫外線の吸収特性などから、この領域にバクテリアなどの微生物が残存している可能性も議論されている。太陽活動のもと、この雲領域を介して低層と上層がどのように物質循環し、大気の物理と化学がバランスしているのか、より詳しい理解が期待されている。

我々が国立天文台野辺山宇宙電波観測所（長野県）で運用している口径10mの電波望遠鏡では、2011年より金星に対して一酸化炭素のモニタリング観測を推進しており、高度80km付近のCOは太陽活動周期程度の長期変動とさらに短い周期の変動を捉えてきた。後者の変動は、単純な太陽活動の紫外線の変動では説明ができず、下層との物質循環が大きく寄与していることを示している。これら物質循環の詳細理解のためには、ミリ・サブミリ波による上層と、近赤外波長の窓領域を利用した低層の微量分子種の系統的な同時観測の展開が重要となる。

こうした背景から、2018年8月、名寄天文台のPIRKA望遠鏡(北海道大学)に搭載された近赤外エシェル分光計(東京大学天文教育センター)を用いて、金星の試験観測を実施した。台風などの影響もあって大気の変動や曇が多い日が続いたが、8/22日に、1.7μm帯において金星の夜面に対してスペクトルを検出することに成功した。分光計の分解能はλ/δλ=5600、スリットサイズは1”×6.7”、強度較正の標準天体にはHIP69701を用いた。得られた金星のスペクトル強度やプロファイルは、HITEMPを利用したY.-J, Leeらの大気放射輸送モデルとも良く一致することが確認できた。

2021年にはNICEは、チリ共和国アタカマ砂漠のチャナントール山頂(標高5640m)の東京大学アタカマ天文台(TAO)の赤外望遠鏡に移植・搭載される計画である。TAOのサイトの近くでは、日欧米のアタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計も運用されており、気象環境も似通っていることから、同じ日・時刻における電波と近赤外の連携観測も展開し易くなると期待される。これら一連の観測・解析結果と、今後のTAO搭載計画について報告する。