[P-CG19] 惑星大気圏・電磁圏

[PCG19-P12] 金星大気のテラヘルツ帯リムサウンディング観測を想定したスペクトル解析

山内 良斗¹、*前澤 裕之¹、佐川 英夫² (1.大阪公立大学大学院理学研究科物理学専攻　宇宙・高エネルギー物理学講座、2.京都産業大学)

キーワード：テラヘルツ、金星大気、リムサウンディング、大気化学、大気ダイナミクス、衛星

金星はCO₂大気に覆われた非磁化の地球型惑星であり、そこでの大気の物理・化学的環境の理解は、地球型系外惑星の大気の普遍的性質を理解する上でも重要である。これまで金星の雲の高度よりも上空の大気微量成分について、単一鏡望遠鏡やALMAなどの干渉計を用いたサブミリ波帯の観測により、高度分布や昼夜に伴う分布の変化やドップラー速度の観測により大気ダイナミクスなどが議論されてきた。
サブミリ波帯は、ダストの吸収などの影響を受けにくく、またドップラー速度の計測から大気の速度場などの導出が可能である。また、金星では一酸化炭素や硫化物、塩化物や水、それらの同位体などの微量分子について、昼夜の面や、太陽などの背景光源の有無を問わず観測が可能である。スペクトルプロファイルからはリトリーバル解析により高度分布の推定も可能である。
サブミリ波地上望遠鏡では水のような地球大気に多く存在する分子の観測には困難を伴うが、衛星周回機からのリムサウンディングであれば常温のショットキーバリアダイオードミクサ検出器などでも、雲頂高度から140km程度までの水を含む微量分子の高度分布を高いS/Nと高解像度で観測可能になると期待される。また東西方向あるいは子午面循環の風速場も直接より高精度に観測が可能となる。
これまで金星大気のサブミリ波観測は地上望遠鏡が主流だったため、衛星周回機からのサブミリ波観測を想定したスペクトル観測のポテンシャルについては十分には検討してこなかった。そこで、Venus Climate Databese (LMD/IPSL)や、Sandor et al. Icarus 290,156,2017, Mahieux et al, PSS, 113, 264, 2015, Belyaev et al. Icarus, 294, 58, 2017, Krasnopolsky, 218,230, 2012や、SOやSO₂については2017年に実施したALMA望遠鏡のデータも用いて、金星周回機におけるテラヘルツヘテロダイン分光装置を想定したリムサウンディングとナディア観測シミュレーションを行った。地上望遠鏡では得ることが出来ない高いS/Nの水や硫化物や塩化物や同位体分子を観測できることが示されており、これら一連の結果について報告する。