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倉本　圭 (クラモト　キヨシ)

理学研究院　地球惑星科学部門　宇宙惑星科学分野教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(理学), 東京大学
  • 理学修士, 東京大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 物質進化
  • 惑星大気
  • システム
  • 現象
  • 構造
  • 進化
  • 起源
  • 地球
  • 惑星
  • System
  • Phenomena
  • Structure
  • Evolution
  • Origin
  • Earth
  • Planets
研究分野
  • 自然科学一般, 天文学
  • 自然科学一般, 宇宙惑星科学
  • 自然科学一般, 大気水圏科学
  • 自然科学一般, 固体地球科学
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2018年03月 - 現在
    国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 特任教授
  • 2015年04月 - 現在
    北海道大学, 大学院理学研究院地球惑星科学部門, 教授
  • 2007年04月 - 2015年03月
    北海道大学, 大学院理学研究院自然史科学部門, 教授
  • 2012年08月 - 2014年07月
    文部科学省, 研究振興局, 学術調査官
  • 2006年04月 - 2007年03月
    北海道大学, 大学院理学研究院自然史科学部門, 助教授
  • 2001年04月 - 2006年03月
    北海道大学, 大学院理学研究科地球惑星科学専攻, 助教授
  • 1998年11月 - 2001年03月
    北海道大学, 大学院理学研究科地球惑星科学専攻, 助手
  • 1997年04月 - 1998年10月
    北海道大学, 低温科学研究所, 日本学術振興会特別研究員
  • 1995年09月 - 1997年03月
    東京大学, 気候システム研究センター, COE研究員
  • 1994年08月 - 1995年08月
    東京工業大学, 理学部一般教育等地学, 技術補佐員
学歴
  • 1994年, 東京大学, 大学院 理学系研究科, 地球惑星物理学専攻, 日本国
  • 1991年, 東京大学, 大学院 理学系研究科, 地球物理学専攻, 日本国
  • 1989年, 東京大学, 理学部, 地球物理学科, 日本国
委員歴
  • 2023年10月 - 現在
    日本学術会議, 会員, 政府
  • 2014年04月 - 現在
    日本地球惑星科学連合, 代議員, 学協会
  • 2013年 - 現在
    Progress of Earth and Planetary Science (日本地球惑星科学連合国際ジャーナル), 宇宙惑星科学分野編集長, 学協会
  • 2017年04月 - 2025年03月
    文部科学省宇宙開発利用部会 国際宇宙ステーション・国際宇宙探査小委員会, 委員, 政府
  • 2022年05月 - 2024年04月
    日本地球惑星科学連合, 理事, 学協会
  • 2019年05月 - 2023年04月
    宇宙科学研究所宇宙理学委員会, 委員長, その他
  • 2019年01月 - 2022年12月
    日本惑星科学会, 運営委員, 学協会
  • 2020年08月 - 2022年05月
    日本地球惑星科学連合, 宇宙惑星科学セクションプレジデント, 学協会
  • 2016年04月 - 2020年07月
    日本地球惑星科学連合, 理事, 学協会
  • 2015年04月 - 2019年03月
    内閣府宇宙政策委員会 宇宙科学・探査小委員会, 委員, 政府
  • 2017年01月 - 2018年12月
    日本惑星科学会, 副会長, 学協会
  • 2015年01月 - 2016年12月
    日本惑星科学会, 会長, 学協会
  • 2013年01月 - 2014年12月
    日本惑星科学会, 副会長, 学協会
  • 2008年01月 - 2012年12月
    日本惑星科学会, 将来計画専門委員会委員長, 学協会
  • 1998年01月 - 2012年12月
    日本惑星科学会, 運営委員, 学協会
  • 2002年 - 2006年
    日本惑星科学会, 学会誌編集長, 学協会
  • 2003年 - 2004年
    日本惑星科学会, 2004年秋季講演会LOC総務, 学協会
  • 1998年 - 1999年
    日本惑星科学会, 学会誌編集幹事, 学協会

研究活動情報

■ 受賞
  • 2005年, 日本気象学会, 堀内賞
    地球および惑星における主要親気性元素の挙動に関する理論的研究
    倉本 圭, 日本国
  • 2005年, 2005, Horiuchi Prize, Meteorological Society of Japan
■ 論文
  • Scattering Blanketing Effect of Earth’s Proto-atmosphere: Enhanced Suppression of Planetary Radiation and Magma Ocean Cooling
    Tatsuya Yoshida; Kirara Arima; Takeshi Kuroda; Naoki Terada; Kiyoshi Kuramoto
    The Astrophysical Journal, 2025年05月20日, ［査読有り］, ［最終著者］
    研究論文（学術雑誌）
  • Suppression of hydrodynamic escape of an H2-rich early Earth atmosphere by radiative cooling of carbon oxides
    Tatsuya Yoshida; Naoki Terada; Kiyoshi Kuramoto
    Progress in Earth and Planetary Science, 11, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2024年11月21日, ［査読有り］, ［最終著者］
    研究論文（学術雑誌）, Abstract

    Radiative cooling by molecules is a crucial process for hydrodynamic escape, as it can efficiently remove the thermal energy driving the outflow, acquired through X-ray and extreme UV absorption. Carbon oxides, such as CO and CO2, and their photochemical products are anticipated to serve as vital radiative cooling sources not only in atmospheres dominated by carbon oxides but also in H2-rich atmospheres. However, their specific effects on the hydrodynamic escape, especially in H2-rich atmospheres, have been inadequately investigated. In this study, we conduct 1-D hydrodynamic escape simulations for H2-rich atmospheres incorporating CO, CO2, and their chemical products on an Earth-mass planet. We consider detailed radiative cooling processes and chemical networks related to carbon oxides to elucidate their impacts on the hydrodynamic escape. In the escape outflow, CO2 undergoes rapid photolysis, producing CO and atomic oxygen, while CO exhibits photochemical stability compared to CO2. The H2 oxidation by atomic oxygen results in the production of OH and H2O. Consequently, the hydrodynamic escape is significantly suppressed by the radiative cooling effects of CO, H2O, OH, and H3+ even when the basal mixing fraction of CO and CO2 is lower than ~ 0.01. These mechanisms extend the lifetime of H2-rich atmospheres by about one order of magnitude compared to the case of pure hydrogen atmospheres on early Earth, which also results in negligible escape of heavier carbon- and nitrogen-bearing molecules and noble gases.
  • Self-Shielding Enhanced Organics Synthesis in an Early Reduced Earth’s Atmosphere
    Tatsuya Yoshida; Shungo Koyama; Yuki Nakamura; Naoki Terada; Kiyoshi Kuramoto
    Astrobiology, Mary Ann Liebert Inc, 2024年10月22日, ［査読有り］, ［最終著者］
    研究論文（学術雑誌）
  • Study of hydrated asteroids via their polarimetric properties at low phase angles
    Jooyeon Geem; Masateru Ishiguro; Hiroyuki Naito; Sunao Hasegawa; Jun Takahashi; Yoonsoo P. Bach; Sunho Jin; Seiko Takagi; Tatsuharu Ono; Daisuke Kuroda; Tomohiko Sekiguchi; Kiyoshi Kuramoto; Tomoki Nakamura; Makoto Watanabe
    Astronomy & Astrophysics, 688, A195, A195, EDP Sciences, 2024年08月22日, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）, Context. Ch-type asteroids are distinctive among other dark asteroids in that they exhibit deep negative polarization branches (NPBs). Nevertheless, the physical and compositional properties that cause their polarimetric distinctiveness are less investigated.

    Aims. We aim to investigate the polarimetric uniqueness of Ch-type asteroids by making databases of various observational quantities (i.e., spectroscopic and photometric properties as well as polarimetric ones) of dark asteroids.

    Methods. We conducted an intensive polarimetric survey of 52 dark asteroids (including 31 Ch-type asteroids) in the RC band to increase the size of polarimetric samples. The observed data were compiled with previous polarimetric, spectroscopic, and photometric archival data to find their correlations.

    Results. We find remarkable correlations between these observed quantities, particularly the depth of NPBs and their spectroscopic features associated with the hydrated minerals. The amplitude of the opposition effect in photometric properties also shows correlations with polarimetric and spectral properties. However, these observed quantities do not show noticeable correlations with the geometric albedo, thermal inertia, and diameter of asteroids.

    Conclusions. Based on the observational evidence, we arrive at our conclusion that the submicrometer-sized structures (fibrous or flaky puff pastry-like structures in phyllosilicates) in the regolith particles could contribute to the distinctive NPBs of hydrated asteroids.
  • Volatile mass partitioned among atmosphere, mantle, and core in proto-Mars
    Hiroaki Saito; Kiyoshi Kuramoto
    The Astrophysical Journal, 969, 158, 1, 9, 2024年07月10日, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Origin of Phobos and Deimos Awaiting Direct Exploration
    Kiyoshi Kuramoto
    Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 52, 1, Annual Reviews, 2024年02月15日, ［査読有り］, ［招待有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Two major hypotheses have been proposed for the origin of the Martian moons Phobos and Deimos: the in situ formation theory, supported by the fact that they have circular orbits nearly parallel to the Martian equator, and the asteroid capture theory, supported by the similarity of their reflectance spectra to those of carbonaceous asteroids. Regarding the in situ formation theory, recent theoretical studies have focused on the huge impact scenario, which proposes that debris ejected into orbits during the formation of a giant impact basin on Mars accumulated to form the Martian moons. On the other hand, gas drag from a Martian gas envelope composed of gravitationally attracted solar nebula gas has been proposed as a mechanism for trapping the approaching asteroidal objects in areocentric orbits. In particular, an object entering a temporarily captured orbit in the Martian gravitational sphere would easily evolve into a fully captured moon with a near-equatorial orbit under realistic gas densities. The upcoming Phobos sample return mission is expected to elucidate the origin of both moons, with implications for material transport in the early Solar System and the early evolution of Mars. ▪ The origin of Mars’ small moons, Phobos and Deimos, has long been an open question. ▪ The leading hypotheses are asteroid capture, inferred from their appearance like primitive asteroids, and giant impact, implied by the regularity of their orbits. ▪ The origin of Phobos will be precisely determined by a sample return mission to be conducted in the late 2020s to early 2030s. ▪ Determining the origin of the Martian moons will provide clues to clarifying how the parent planet Mars formed and came to have a habitable surface environment.

    Expected final online publication date for the Annual Review of Earth and Planetary Sciences, Volume 52 is May 2024. Please see http://www.annualreviews.org/page/journal/pubdates for revised estimates.
  • Curation protocol of Phobos sample returned by Martian Moons eXploration
    Ryota Fukai; Tomohiro Usui; Wataru Fujiya; Yoshinori Takano; Ken‐ichi Bajo; Andrew Beck; Enrica Bonato; Nancy L. Chabot; Yoshihiro Furukawa; Hidenori Genda; Yuki Hibiya; Fred Jourdan; Thorsten Kleine; Mizuho Koike; Moe Matsuoka; Yayoi N. Miura; Frédéric Moynier; Ryuji Okazaki; Sara S. Russell; Hirochika Sumino; Michael E. Zolensky; Haruna Sugahara; Shogo Tachibana; Kanako Sakamoto; Masanao Abe; Yuichiro Cho; Kiyoshi Kuramoto
    Meteoritics & Planetary Science, Wiley, 2024年01月11日, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）, Abstract

    Japan Aerospace Exploration Agency's Martian Moons eXploration (MMX) mission will launch a spacecraft in 2024 to return samples from Phobos in 2029. Curatorial work for the returned Phobos samples is critical for the sample allocation without degrading the sample integrity and subsequent sample analysis that will provide new constraints on the origin of Phobos and the evolution of the circum‐Mars environment. The Sample Analysis Working Team of the MMX is designing the sample curation protocol. The curation protocol consists of three phases: (1) quick analysis (extraction and mass spectrometry for gases), (2) pre‐basic characterization (bulk‐scale observation), and (3) basic characterization (grain‐by‐grain observation and allocation of the sample aliquots). Nondestructive analyses within the clean chamber (e.g., visible and near‐infrared spectral imaging) and outside the chamber (e.g., gas mass spectrometry) are incorporated into the curation flow in coordination with the MMX mission instrument teams for ground‐truthing the remote‐sensing data sets. The MMX curation/sample analysis flow enables the seamless integration between the sample and remote‐sensing data sets to maximize the scientific value of the collected Phobos samples.
  • Radiative Effects on the Formation of the Stably Stratified Layer in the Lower Atmosphere of Venus
    Yoshiyuki O. TAKAHASHI; Yoshi-Yuki HAYASHI; George L. HASHIMOTO; Kiyoshi KURAMOTO; Masaki ISHIWATARI; Hiroki KASHIMURA
    Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II, 102, 5, 469, 483, Meteorological Society of Japan, 2024年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Dependence of the Radiative-Convective Equilibrium Structure of the Lower Atmosphere of Venus on the Thermodynamic Model
    Yoshiyuki O. TAKAHASHI; Yoshi-Yuki HAYASHI; George L. HASHIMOTO; Kiyoshi KURAMOTO; Masaki ISHIWATARI; Hiroki KASHIMURA
    Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II, 102, 1, 5, 16, Meteorological Society of Japan, 2024年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Development of a Line-by-line and a Correlated k-distribution Radiation Models for Planetary Atmospheres
    Yoshiyuki O. TAKAHASHI; Yoshi-Yuki HAYASHI; George L. HASHIMOTO; Kiyoshi KURAMOTO; Masaki ISHIWATARI
    Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II, Meteorological Society of Japan, 2023年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Preliminary design of Martian Moons eXploration (MMX)
    Yasuhiro Kawakatsu; Kiyoshi Kuramoto; Tomohiro Usui; Haruna Sugahara; Hisashi Ootake; Ryoichiro Yasumitsu; Kent Yoshikawa; Stephane Mary; Markus Grebenstein; Hirotaka Sawada; Takane Imada; Takanobu Shimada; Kazunori Ogawa; Masatsugu Otsuki; Mitsuhisa Baba; Kazuhisa Fujita; Kris Zacny; Dylan van Dyne; Yasutaka Satoh; Ayumu Tokaji
    Acta Astronautica, 202, 715, 728, Elsevier BV, 2022年10月, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Less Effective Hydrodynamic Escape of H2–H2O Atmospheres on Terrestrial Planets Orbiting Pre-main-sequence M Dwarfs
    Tatsuya Yoshida; Naoki Terada; Masahiro Ikoma; Kiyoshi Kuramoto
    The Astrophysical Journal, 934, 2, 137, 137, American Astronomical Society, 2022年08月01日, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Abstract

    Terrestrial planets currently in the habitable zones around M dwarfs likely experienced a long-term runaway-greenhouse condition because of a slow decline in host-star luminosity in its pre-main-sequence phase. Accordingly, they might have lost significant portions of their atmospheres including water vapor at high concentration by hydrodynamic escape induced by the strong stellar X-ray and extreme ultraviolet (XUV) irradiation. However, the atmospheric escape rates remain highly uncertain due partly to a lack of understanding of the effect of radiative cooling in the escape outflows. Here we carry out 1D hydrodynamic escape simulations for an H2–H2O atmosphere on a planet with mass of 1M⊕ considering radiative and chemical processes to estimate the atmospheric escape rate and follow the atmospheric evolution during the early runaway-greenhouse phase. We find that the atmospheric escape rate decreases with the basal H2O/H2 ratio due to the energy loss by the radiative cooling of H2O and chemical products such as OH and OH+: the escape rate of H2 becomes one order of magnitude smaller when the basal H2O/H2 = 0.1 than that of the pure hydrogen atmosphere. The timescale for H2 escape exceeds the duration of the early runaway-greenhouse phase, depending on the initial atmospheric amount and composition, indicating that H2 and H2O could be left behind after the end of the runaway-greenhouse phase. Our results suggest that temperate and reducing environments with oceans could be formed on some terrestrial planets around M dwarfs.
  • The Ganymede Laser Altimeter (GALA) for the Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE): Mission, science, and instrumentation of its receiver modules
    Keigo Enya; Masanori Kobayashi; Jun Kimura; Hiroshi Araki; Noriyuki Namiki; Hirotomo Noda; Shingo Kashima; Shoko Oshigami; Ko Ishibashi; T. Yamawaki; Kazuyuki Tohara; Yoshifumi Saito; Masanobu Ozaki; Takahide Mizuno; Shunichi Kamata; Koji Matsumoto; Sho Sasaki; Kiyoshi Kuramoto; Yuki Sato; Takeshi Yokozawa; Tsutomu Numata; Satoko Mizumoto; Hiroyuki Mizuno; Kenta Nagamine; Akihiko Sawamura; Kazuo Tanimoto; Hisato Imai; Hiroyuki Nakagawa; Okiharu Kirino; David Green; Masayuki Fujii; Satoru Iwamura; Naofumi Fujishiro; Yoshiaki Matsumoto; Kay Lingenauber; Reinald Kallenbach; Christian Althaus; Thomas Behnke; Jan Binger; Anna Daurskikh; Henri Eisenmenger; Ulrich Heer; Christian Hüttig; Luisa M. Lara; Alexander Lichopoj; Horst Georg Lötzke; Fabian Lüdicke; Harald Michaelis; Juan Pablo Rodriguez Garcia; Kerstin Rösner; Alexander Stark; Gregor Steinbrügge; Pascal Thabaut; Nicolas Thomas; Simone del Togno; Daniel Wahl; Belinda Wendler; Kai Wickhusen; Konrad Willner; Hauke Hussmann
    Advances in Space Research, 69, 5, 2283, 2304, 2022年03月01日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • A polarimetric study of asteroids in comet-like orbits
    Jooyeon Geem; Masateru Ishiguro; Yoonsoo P. Bach; Daisuke Kuroda; Hiroyuki Naito; Hidekazu Hanayama; Yoonyoung Kim; Yuna G. Kwon; Sunho Jin; Tomohiko Sekiguchi; Ryo Okazaki; Jeremie J. Vaubaillon; Masataka Imai; Tatsuharu Oono; Yuki Futamura; Seiko Takagi; Mitsuteru Sato; Kiyoshi Kuramoto; Makoto Watanabe
    Astronomy and Astrophysics, 658, 2022年02月01日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Polarimetric properties of the near-Sun asteroid (155140) 2005 UD in comparison with other asteroids and meteoritic samples
    Masateru Ishiguro; Yoonsoo P. Bach; Jooyeon Geem; Hiroyuki Naito; Daisuke Kuroda; Myungshin Im; Myung Gyoon Lee; Jinguk Seo; Sunho Jin; Yuna G. Kwon; Tatsuharu Oono; Seiko Takagi; Mitsuteru Sato; Kiyoshi Kuramoto; Takashi Ito; Sunao Hasegawa; Fumi Yoshida; Tomoko Arai; Hiroshi Akitaya; Tomohiko Sekiguchi; Ryo Okazaki; Masataka Imai; Katsuhito Ohtsuka; Makoto Watanabe; Jun Takahashi; Maxime Devogèle; Grigori Fedorets; Lauri Siltala; Mikael Granvik
    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 509, 3, 4128, 4142, 2022年01月01日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • The MMX rover: performing in situ surface investigations on Phobos
    Patrick Michel; Stephan Ulamec; Ute Boettger; Matthias Grott; Naomi Murdoch; Pierre Vernazza; Cecily Sunday; Yun Zhang; Rudy Valette; Romain Castellani; Jens Biele; Simon Tardivel; Olivier Groussin; Laurent Jorda; Joerg Knollenberg; Jan Thimo Grundmann; Denis Arrat; Gabriel Pont; Stephane Mary; Markus Grebenstein; Hirdy Miyamoto; Tomoki Nakamura; Koji Wada; Kent Yoshikawa; Kiyoshi Kuramoto
    EARTH PLANETS AND SPACE, 74, 1, 2022年01月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Martian moons exploration MMX: sample return mission to Phobos elucidating formation processes of habitable planets
    Kiyoshi Kuramoto; Yasuhiro Kawakatsu; Masaki Fujimoto; Akito Araya; Maria Antonietta Barucci; Hidenori Genda; Naru Hirata; Hitoshi Ikeda; Takeshi Imamura; Jörn Helbert; Shingo Kameda; Masanori Kobayashi; Hiroki Kusano; David J. Lawrence; Koji Matsumoto; Patrick Michel; Hideaki Miyamoto; Tomokatsu Morota; Hiromu Nakagawa; Tomoki Nakamura; Kazunori Ogawa; Hisashi Otake; Masanobu Ozaki; Sara Russell; Sho Sasaki; Hirotaka Sawada; Hiroki Senshu; Shogo Tachibana; Naoki Terada; Stephan Ulamec; Tomohiro Usui; Koji Wada; Sei-ichiro Watanabe; Shoichiro Yokota
    Earth, Planets and Space, 74, 1, 2022年01月, ［査読有り］, ［招待有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Science operation plan of Phobos and Deimos from the MMX spacecraft
    Tomoki Nakamura; Hitoshi Ikeda; Toru Kouyama; Hiromu Nakagawa; Hiroki Kusano; Hiroki Senshu; Shingo Kameda; Koji Matsumoto; Ferran Gonzalez-Franquesa; Naoya Ozaki; Yosuke Takeo; Nicola Baresi; Yusuke Oki; David J. Lawrence; Nancy L. Chabot; Patrick N. Peplowski; Maria Antonietta Barucci; Eric Sawyer; Shoichiro Yokota; Naoki Terada; Stephan Ulamec; Patrick Michel; Masanori Kobayashi; Sho Sasaki; Naru Hirata; Koji Wada; Hideaki Miyamoto; Takeshi Imamura; Naoko Ogawa; Kazunori Ogawa; Takahiro Iwata; Takane Imada; Hisashi Otake; Elisabet Canalias; Laurence Lorda; Simon Tardivel; Stephane Mary; Makoto Kunugi; Seiji Mitsuhashi; Alain Doressoundiram; Frederic Merlin; Sonia Fornasier; Jean-Michel Reess; Pernelle Bernardi; Shigeru Imai; Yasuyuki Ito; Hatsumi Ishida; Kiyoshi Kuramoto; Yasuhiro Kawakatsu
    EARTH PLANETS AND SPACE, 73, 1, 2021年12月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 還元型原始地球大気の流体力学的散逸
    吉田 辰哉; 倉本 圭
    遊星人, 30, 2, 52, 63, 2021年06月, ［査読有り］, ［招待有り］
  • Hydrodynamic escape of an impact-generated reduced proto-atmosphere on Earth
    Tatsuya Yoshida; Kiyoshi Kuramoto
    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 505, 2, 2941, 2953, 2021年05月, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Implications of High Polarization Degree for the Surface State of Ryugu
    Kuroda, D.; Geem, J.; Akitaya, H.; Jin, S.; Takahashi, J.; Takahashi, K.; Naito, H.; Makino, K.; Sekiguchi, T.; Bach, Y.P.; Seo, J.; Sato, S.; Sasago, H.; Kawabata, K.S.; Kawakami, A.; Tozuka, M.; Watanabe, M.; Takagi, S.; Kuramoto, K.; Yoshikawa, M.; Hasegawa, S.; Ishiguro, M.
    Astrophysical Journal Letters, 911, 2, 2021年04月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • (85989) 1999 JD(6) : a first Barbarian asteroid detected by polarimetry in the NEA population
    Daisuke Kuroda; Masateru Ishiguro; Hiroyuki Naito; Makoto Watanabe; Sunao Hasegawa; Seiko Takagi; Kiyoshi Kuramoto
    ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 646, 2021年02月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Identification of the infrasound signals emitted by explosive eruption of Mt. Shinmoedake by three-dimensional ray tracing
    Saito, H.; Yamamoto, T.; Nakajima, K.; Kuramoto, K.; Yamamoto, M.-Y.
    Journal of the Acoustical Society of America, 149, 1, 591, 598, Acoustical Society of America (ASA), 2021年01月, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • H2O2-induced greenhouse warming on oxidized early mars
    Ito, Y.; Hashimoto, G.L.; Takahashi, Y.O.; Ishiwatari, M.; Kuramoto, K.
    Astrophysical Journal, 893, 2, 2020年04月28日, ［査読有り］, ［最終著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • System definition of Martian Moons Exploration (MMX)
    Yasuhiro Kawakatsu; Kiyoshi Kuramoto; Tomohiro Usui; Hitoshi Ikeda; Kent Yoshikawa; Hirotaka Sawada; Naoya Ozaki; Takane Imada; Hisashi Otake; Kenichiro Maki; Masatsugu Otsuki; Robert Muller; Kris Zacny; Yasutaka Satoh; Stephane Mary; Markus Grebenstein; Ayumu Tokaji; Liang Yuying; Ferran Gonzalez Franquesa; Nishanth Pushparaj; Takuya Chikazawa
    Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC, 2020-October, 2020年, ［査読有り］
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • The Importance of Phobos Sample Return for Understanding the Mars-Moon System
    Usui, T.; Bajo, K.-I.; Fujiya, W.; Furukawa, Y.; Koike, M.; Miura, Y.N.; Sugahara, H.; Tachibana, S.; Takano, Y.; Kuramoto, K.
    Space Science Reviews, 216, 4, 2020年04月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Sluggish hydrodynamic escape of early Martian atmosphere with reduced chemical compositions
    Yoshida, T.; Kuramoto, K.
    Icarus, 345, 2020年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Obliquity of an Earth-like Planet from Frequency Modulation of Its Direct-imaged Lightcurve: Mock Analysis from General Circulation Model Simulation
    Nakagawa, Y.; Kodama, T.; Ishiwatari, M.; Kawahara, H.; Suto, Y.; Takahashi, Y.O.; Hashimoto, G.L.; Kuramoto, K.; Nakajima, K.; Takehiro, S.-I.; Hayashi, Y.-Y.
    Astrophysical Journal, 898, 2, 2020年07月28日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • D/H Ratio in the Interiors of Rocky Protoplanets Accreting in the Solar Nebula
    Saito, H.; Kuramoto, K.
    Astrophysical Journal, 889, 1, 2020年01月23日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Diagnosing the clumpy protoplanetary disk of the UXor type young star GM Cephei
    Huang, P.C.; Chen, W.P.; Mugrauer, M.; Bischoff, R.; Budaj, J.; Burkhonov, O.; Ehgamberdiev, S.; Errmann, R.; Garai, Z.; Hsiao, H.Y.; Hu, C.L.; Janulis, R.; Jensen, E.L.N.; Kiyota, S.; Kuramoto, K.; Lin, C.S.; Lin, H.C.; Liu, J.Z.; Lux, O.; Naito, H.; Neuhaüser, R.; Ohlert, J.; Pakštienė, E.; Pribulla, T.; Qvam, J.K.T.; Raetz, S.; Sato, S.; Schwartz, M.; Semkov, E.; Takagi, S.; Wagner, D.; Watanabe, M.; Zhang, Y.
    Astrophysical Journal, 871, 2, 2019年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • A rover for the JAXA MMX mission to phobos
    Stephan Ulamec; Patrick Michel; Matthias Grott; Ute Böttger; Heinz Wilhelm Hübers; Naomi Murdoch; Pierre Vernazza; Özgür Karatekin; Jörg Knollenberg; Konrad Willner; Markus Grebenstein; Stephane Mary; Pascale Chazalnoël; Jens Biele; Christian Krause; Tra Mi Ho; Caroline Lange; Jan Thimo Grundmann; Kaname Sasaki; Michael Maibaum; Oliver Küchemann; Josef Reill; Maxime Chalon; Stefan Barthelmes; Roy Lichtenheldt; Rainer Krenn; Michal Smisek; Jean Bertrand; Aurélie Moussi; Cedric Delmas; Simon Tardivel; Denis Arrat; Frans IJpelaan; Laurence Mélac; Laurence Lorda; Emile Remetean; Michael Lange; Olaf Mierheim; Siebo Reershemius; Tomohiro Usui; Moe Matsuoka; Tomoki Nakamura; Koji Wada; Hirdy Miyamoto; Kiyoshi Kuramoto; Julia LeMaitre; Guillaume Mas; Michel Delpech; Loisel Celine; Arthur Rafflegeau; Honorine Boirard; Roseline Schmisser; Cédric Virmontois; Celine Cenac-Morthe; Dominique Besson; Fernando Rull
    Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC, 2019-October, 2019年, ［査読有り］
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Mission definition of Martian Moons exploration (MMX)
    Yasuhiro Kawakatsu; Kiyoshi Kuramoto; Naoko Ogawa; Hitoshi Ikeda; Go Ono; Hirotaka Sawada; Takane Imada; Masatsugu Otsuki; Hisashi Otake; Robert Muller; Kris Zacny; Yasutaka Satoh; Kazuhiko Yamada; Stephane Mary; Markus Grebenstein; Kento Yoshikawa
    Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC, 2019-October, 2019年, ［査読有り］
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Science Objectives of the Ganymede Laser Altimeter (GALA) for the JUICE Mission
    Jun KIMURA; Hauke HUSSMANN; Shunichi KAMATA; Koji MATSUMOTO; Jürgen OBERST; Gregor STEINBRÜGGE; Alexander STARK; Klaus GWINNER; Shoko OSHIGAMI; Noriyuki NAMIKI; Kay LINGENAUBER; Keigo ENYA; Kiyoshi KURAMOTO; Sho SASAKI
    TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN, 17, 2, 234, 243, Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, 2019年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Pluto’s ocean is capped and insulated by gas hydrates
    Kamata, S.; Nimmo, F.; Sekine, Y.; Kuramoto, K.; Noguchi, N.; Kimura, J.; Tani, A.
    Nature Geoscience, 12, 6, 407, 410, 2019年06月20日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Significantly high polarization degree of the very low-albedo asteroid (152679) 1998 KU2
    Daisuke Kuroda; Masateru Ishiguro; Makoto Watanabe; Sunao Hasegawa; Tomohiko Sekiguchi; Hiroyuki Naito; Fumihiko Usui; Masataka Imai; Mitsuteru Sato; Kiyoshi Kuramoto
    ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 611, 2018年03月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Mission design of Martian moons exploration (MMX)
    Yasuhiro Kawakatsu; Kiyoshi Kuramoto; Tomohiro Usui; Hitoshi Ikeda; Naoya Ozaki; Nicola Baresi; Go Ono; Takane Imada; Takanobu Shimada; Hiroki Kusano; Hirotaka Sawada; Takashi Ozawa; Mitsuhisa Baba; Hisashi Otake
    Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC, 2018-October, 2018年
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Breaking the Habit: The Peculiar 2016 Eruption of the Unique Recurrent Nova M31N 2008-12a
    Henze, M.; Henze, M.; Darnley, M.J.; Williams, S.C.; Kato, M.; Hachisu, I.; Anupama, G.C.; Arai, A.; Boyd, D.; Burke, D.; Ciardullo, R.; Chinetti, K.; Cook, L.M.; Cook, M.J.; Erdman, P.; Gao, X.; Harris, B.; Hartmann, D.H.; Hornoch, K.; Horst, J.C.; Hounsell, R.; Husar, D.; Itagaki, K.; Kabashima, F.; Kafka, S.; Kaur, A.; Kiyota, S.; Kojiguchi, N.; Kučáková, H.; Kuramoto, K.; Maehara, H.; Mantero, A.; Masci, F.J.; Matsumoto, K.; Naito, H.; Ness, J.-U.; Nishiyama, K.; Oksanen, A.; Osborne, J.P.; Page, K.L.; Paunzen, E.; Pavana, M.; Pickard, R.; Prieto-Arranz, J.; Rodríguez-Gil, P.; Sala, G.; Sano, Y.; Shafter, A.W.; Sugiura, Y.; Tan, H.; Tordai, T.; Vraštil, J.; Wagner, R.M.; Watanabe, F.; Williams, B.F.; Bode, M.F.; Bruno, A.; Buchheim, B.; Crawford, T.; Goff, B.; Hernanz, M.; Igarashi, A.S.; José, J.; Motta, M.; O'Brien, T.J.; Oswalt, T.; Poyner, G.; Ribeiro, V.A.R.M.; Sabo, R.; Shara, M.M.; Shears, J.; Starkey, D.; Starrfield, S.; Woodward, C.E.
    Astrophysical Journal, 857, 1, 2018年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Mass-independent oxygen isotope variation in the solar nebula
    Young, E.D.; Kuramoto, K.; Marcus, R.A.; Yurimoto, H.; Jacobsen, S.B.
    Oxygen in the Solar System, 68, 1, 187, 218, 2018年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Extremely strong polarization of an active asteroid (3200) Phaethon
    Ito, T.; Ishiguro, M.; Arai, T.; Imai, M.; Sekiguchi, T.; Bach, Y.P.; Kwon, Y.G.; Kobayashi, M.; Ishimaru, R.; Naito, H.; Watanabe, M.; Kuramoto, K.
    Nature Communications, 9, 1, 2486, 2018年06月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 原始惑星内部のD/H比
    齊藤 大晶; 倉本 圭
    日本惑星科学会誌遊星人, 27, 3, 229, 234, 日本惑星科学会, 2018年, ［査読有り］
    日本語,

    形成期の惑星内部に取り込まれた初生水の D/H 比は地球と火星で異なるらしい．始原マントルにソースを持つと考えられる噴出岩中のメルト包有物中の H2O は，地球試料においては，星雲ガスを取り込んだことを示唆する低い D/H 比を示す一方で，火星試料においては，炭素質コンドライトに近い D/H 比を示す．両者の D/H 比の差異は，星雲内で集積する原始惑星上における原始大気の構造が惑星質量に依存しているためであるかもしれない．新たな一次元大気構造数値モデリングの結果によれば， 火星質量程度の原始惑星の場合，上層に星雲ガス成分，下層に衝突脱ガス成分からなる成層した混成型原始大気が形成し，接している原始マントルは材料物質に含まれる H2O の D/H 比を獲得することができる．これに対して，火星質量以上の原始惑星の場合，対流により起源の異なる両成分が混合し，下層大気の D/H 比は星雲ガスの値に接近する．これによって大質量の惑星の始原マントルは，星雲ガスに近い値の D/H 比を獲得できた可能性がある．

  • 太陽系ハビタブル惑星の成立を探る火星衛星探査計画MMX
    倉本 圭; 諸田 智克; 長岡 央; 中川 広務; 中村 智樹; 小川 和律; 大嶽 久志; 尾崎 正伸; 佐々木 晶; 千秋 博紀; 橘 省吾; 川勝 康弘; 寺田 直樹; 臼井 寛裕; 和田 浩二; 渡邊 誠一郎; MMX study team; 藤本 正樹; 玄田 英典; 平田 成; 今村 剛; 亀田 真吾; 松本 晃治; 宮本 英昭
    日本惑星科学会誌遊星人, 27, 3, 207, 215, 日本惑星科学会, 2018年, ［査読有り］
    日本語,

    火星衛星Phobosからのサンプルリターンに挑む火星衛星探査計画 (Martian Moons eXploration: MMX) は，現在，宇宙航空研究開発機構 (JAXA) プリプロジェクトとして，2024年の打ち上げと5年の往還期間を設定し，精力的な検討・初期開発が進められている．MMXは，サンプル分析，Deimosを加えた火星衛星の近接観測，そして火星大気および火星圏のモニタリング観測を組み合わせることにより，惑星に寄りそう衛星という切り口と視座から，太陽系における大気と水を湛えたハビタブル惑星の形成と進化の解明に迫ろうとしている．

  • Significantly high polarization degree of the very low-albedo asteroid (152679) 1998 KU2
    Daisuke Kuroda; Masateru Ishiguro; Makoto Watanabe; Sunao Hasegawa; Tomohiko Sekiguchi; Hiroyuki Naito; Fumihiko Usui; Masataka Imai; Mitsuteru Sato; Kiyoshi Kuramoto
    Astronomy & Astrophysics, 611, 2017年11月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Polarimetric Study of Near-Earth Asteroid (1566) Icarus
    Masateru Ishiguro; Daisuke Kuroda; Makoto Watanabe; Yoonsoo P. Bach; Jooyeon Kim; Mingyeong Lee; Tomohiko Sekiguchi; Hiroyuki Naito; Katsuhito Ohtsuka; Hidekazu Hanayama; Sunao Hasegawa; Fumihiko Usui; Seitaro Urakawa; Masataka Imai; Mitsuteru Sato; Kiyoshi Kuramoto
    The Astronomical Journal, 154, 5, 180, 180, American Astronomical Society, 2017年10月, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Formation of a hybrid-type proto-atmosphere on Mars accreting in the solar nebula
    Hiroaki Saito; Kiyoshi Kuramoto
    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 475, 1, 1274, 1287, 2017年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • The circulation pattern and day-night heat transport in the atmosphere of a synchronously rotating aquaplanet: Dependence on planetary rotation rate
    Noda, S.; Ishiwatari, M.; Nakajima, K.; Takahashi, Y.O.; Takehiro, S.; Onishi, M.; Hashimoto, G.L.; Kuramoto, K.; Hayashi, Y.-Y.
    Icarus, 282, 1, 18, 2017年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Mission concept of martian moons eXploration (MMX)
    Yasuhiro Kawakatsu; Kiyoshi Kuramoto; Naoko Ogawa; Hitoshi Ikeda; Yuya Mimasu; Go Ono; Hirotaka Sawada; Kento Yoshikawa; Takane Imada; Hisashi Otake; Hiroki Kusano; Kazuhiko Yamada; Masatsugu Otsuki; Mitsuhisa Baba
    Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC, 5, 2732, 2740, 2017年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Tidal deformation of Ganymede: Sensitivity of Love numbers on the interior structure
    Shunichi Kamata; Jun Kimura; Koji Matsumoto; Francis Nimmo; Kiyoshi Kuramoto; Noriyuki Namiki
    Journal of Geophysical Research: Planets, 121, 7, 1362, 1375, 2016年07月, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Tidal deformation of Ganymede: Sensitivity of Love numbers on the interior structure
    Kamata, S.; Kimura, J.; Matsumoto, K.; Nimmo, F.; Kuramoto, K.; Namiki, N.
    Journal of Geophysical Research: Planets, 121, 7, 1362, 1375, 2016年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • A review by the chief editors of some of the most popular papers published by PEPS in 2014–2015
    Yasufumi Iryu; Kiyoshi Kuramoto; Masaki Satoh; Jun Matsumoto; Shoichi Yoshioka; Hodaka Kawahata; Ryuji Tada
    Progress in Earth and Planetary Science, 3, 1, 2016年01月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • The relative timing of Lunar Magma Ocean solidification and the Late Heavy Bombardment inferred from highly degraded impact basin structures
    Kamata, S.; Sugita, S.; Abe, Y.; Ishihara, Y.; Harada, Y.; Morota, T.; Namiki, N.; Iwata, T.; Hanada, H.; Araki, H.; Matsumoto, K.; Tajika, E.; Kuramoto, K.; Nimmo, F.
    Icarus, 250, 492, 503, 2015年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Numerical simulations of Jupiter's moist convection layer: Structure and dynamics in statistically steady states
    Sugiyama, K.; Nakajima, K.; Odaka, M.; Kuramoto, K.; Hayashi, Y.-Y.
    Icarus, 229, 71, 91, 2014年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Corrigendum to "Numerical simulations of Jupiter's moist convection layer: Structure and dynamics in statistically steady states" [Icarus 229 (2014) 71-91]
    Sugiyama, K.; Nakajima, K.; Odaka, M.; Kuramoto, K.; Hayashi, Y.-Y.
    Icarus, 231, 407, 408, 2014年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Near-infrared brightness of the Galilean satellites eclipsed in Jovian shadow: A New Technique to Investigate Jovian Upper Atmosphere
    Tsumura, K.; Arimatsu, K.; Egami, E.; Hayano, Y.; Honda, C.; Kimura, J.; Kuramoto, K.; Matsuura, S.; Minowa, Y.; Nakajima, K.; Nakamoto, T.; Shirahata, M.; Surace, J.; Takahashi, Y.; Wada, T.
    Astrophysical Journal, 789, 2, 2014年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Effective hydrodynamic hydrogen escape from an early Earth atmosphere inferred from high-accuracy numerical simulation
    Kiyoshi Kuramoto; Takafumi Umemoto; Masaki Ishiwatari
    Earth and Planetary Science Letters, 375, 312, 318, 2013年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 木星の大気構造と雲対流
    杉山 耕一朗; 中島 健介; 小高 正嗣; 石渡 正樹; 倉本 圭; 高橋 芳幸; 林 祥介
    遊・星・人, 21, 1, 39, 44, 2012年03月, ［査読有り］
    日本語
  • 土星衛星エンセラダスのプリューム物質の化学・生命探査（特集「月惑星探査の来たる10年:第二段階のまとめ」）
    関根 康人; 薮田 ひかる; 木村 淳; 古川 善博; 高野 淑識; 矢野 創; 船瀬 龍; 高井 研; 石原 盛男; 渋谷 岳造; 橘 省吾; 倉本 圭
    日本惑星科学会誌遊星人, 21, 3, 229, 238, 日本惑星科学会, 2012年
    日本語, エンセラダスの南極付近から噴出するプリュームの発見は,氷衛星の内部海の海水や海中の揮発性成分や固体成分の直接サンプリングの可能性を示した大きなブレイクスルーであるといえる.これまでカッシーニ探査によって,プリューム物質は岩石成分と相互作用する液体の内部海に由来していることが明らかになったが,サンプリング時の相対速度が大きいこと,質量分析装置の分解能が低いことなどの問題があり,内部海の化学組成や温度条件,海の存続時間など,生命存在の可能性を制約できる情報は乏しい.本論文では,エンセラダス・プリューム物質の高精度その場質量分析とサンプルリターンによる詳細な物質分析を行うことで,内部海の化学組成の解明,初期太陽系物質進化の制約,そして生命存在可能性を探ることを目的とする探査計画を提案する.本提案は,"宇宙に生命は存在するのか"という根源的な問いに対して,理・工学の様々な分野での次世代を担う若手研究者が惑星探査に参入し結集する点が画期的であり,我が国の科学・技術界全体に対しても極めて大きな波及効果をもつ.
  • 惑星科学研究センター(CPS)における知見アーカイブ
    杉山 耕一朗; 谷 伊織; 加藤 則行; 梅本 隆史; 押川 智美; 三上 峻; 倉本 圭; 林 祥介; 中川 義次; 惑星科学研究センター; 鈴木 絢子; 高橋 隼; 中村 友昭; 真鍋 翔; 堺 正太朗; 鶴巻 亮一; 中岡 礼奈; 辰巳 信平
    日本惑星科学会誌遊星人, 21, 4, 368, 376, 日本惑星科学会, 2012年
    日本語, 惑星科学研究センター(CPS)では,国内外の惑星科学研究者の教育研究活動を広く支援する「場」の1つとして,先端的な知見の共有を容易にするための知見アーカイブを構築している.この取り組みは, 2000年に発足した北海道大学理学部の有志活動であるmosirプロジェクトを継承・発展させたものであり,現在に至るまでの活動で蓄積した研究会やセミナーでの研究発表を始めとするコンテンツは1,100本以上にのぼる.本稿ではCPSの知見アーカイブの概要を示すと共に,知見アーカイブの利便性を向上させるための取り組みや作業コストの低減を図るための取り組みを解説する.
  • Weak-field dynamo emerging in a rotating spherical shell with stress-free top and no-slip bottom boundaries
    Youhei Sasaki; Shin-ichi Takehiro; Kiyoshi Kuramoto; Yoshi-Yuki Hayashi
    Physics of the Earth and Planetary Interiors, 188, 3-4, 203, 213, 2011年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Sublimation’s impact on temporal change of albedo dichotomy on Iapetus
    Jun Kimura; Taichi Kawamura; Hisataka Morito; Tomokatsu Morota; Chikatoshi Honda; Kiyoshi Kuramoto; Tatsuaki Okada
    Icarus, 214, 2, 596, 605, 2011年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Intermittent cumulonimbus activity breaking the three-layer cloud structure of Jupiter
    Sugiyama, K.; Nakajima, K.; Odaka, M.; Ishiwatari, M.; Kuramoto, K.; Morikawa, Y.; Nishizawa, S.; Takahashi, Y.O.; Hayashi, Y.-Y.
    Geophysical Research Letters, 38, 13, L13201, 5 PP., 2011 doi:10.1029/2011GL047878, 2011年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 「月惑星探査の来たる10年」検討・第一段階報告
    大谷栄治; 倉本圭; 今村剛; 寺田直樹; 渡部重十; 荒川政彦; 伊藤孝士; 圦本尚義; 渡部潤一; 木村淳; 高橋幸弘; 中島健介; 中本泰史; 三好由純; 小林憲正; 山岸明彦; 並木則行; 小林直樹; 出村裕英; 大槻圭史
    日本惑星科学会誌, 20, 350, 366, 2011年, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • 上端応力無し, 下端滑り無し条件を課した回転球殻中に出現する弱磁場ダイナモ
    佐々木 洋平; 竹広 真一; 林 祥介; 倉本 圭
    ながれ 別冊, 29221, 2010年
    日本語, 研究論文（学術雑誌）
  • 火星気象学, あるいは水文学への挑戦
    今村 剛; 笹井 康子; 佐川 英夫; 黒田 剛史; 佐藤 毅彦; 上野 宗孝; 鈴木 睦; 高橋 幸弘; 高橋 芳幸; はしもと じょーじ; 倉本 圭
    遊・星・人 : 日本惑星科学会誌, 18, 2, 76, 78, 日本惑星科学会, 2009年06月25日
    日本語, 火星表層の水循環や気象学の理解を目的とする火星周回衛星の検討を進めている.可視〜赤外域での高解像度の分光撮像による水蒸気マッピングと大気力学場モニター,そしてサブミリ波サウンダーによる水蒸気やその他微量ガスの3次元分布の観測が,二つの柱である.着陸機による局地気象の直接観測や大気電気観測との連携についても検討中である.
  • ハビタブル惑星の起源, 進化, 多様性
    倉本 圭; 阿部 豊; はしもと じょーじ; 林 祥介; 関根 康人; 佐藤 光輝
    天文月報, 102, 3, 184, 189, 日本天文学会, 2009年02月20日
    日本語
  • 広帯域ネットワークを基盤とした大学と公開天文台との連携
    杉山 耕一朗; 小高 正嗣; 佐野 康男; 大石 憲且; 馬場 聡; 高井 昌彰; 大石 尊久; 林 祥介; 倉本 圭; 渡部 重十
    遊・星・人 : 日本惑星科学会誌, 17, 2, 123, 129, 日本惑星科学会, 2008年06月25日
    日本語, 北海道大学と名寄市立木原天文台とを接続する広帯域ネットワークを構築し,研究と教育の連携のための実験を行った.広帯域ネットワークを用いる最大の利点は,地理的に離れた両拠点の既存の機材とソフトウェア環境を現地まで移動することなく相互に利用できるようになり,両拠点が一体の遠隔天文台として機能できることである.実際に,北海道大学から木原天文台の望遠鏡を遠隔操作して天体の操像観測を試み,遠隔天文台としての機能の検証を行った.また,両拠点の観望映像のどちらか条件の良い映像をインターネット中継映像として配信する実験を行い,今回我々の構築したネットワーク環境が天文現象のインターネット中継の成功率向上に資することを確認した.
  • Mass-independent oxygen isotope variation in the solar nebula
    Young, Edward D; Kuramoto, Kiyoshi; Marcus, Rudolph A; Yurimoto, Hisayoshi; Jacobsen, Stein B
    Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 68, 1, 187, 218, Mineralogical Society of America, 2008年
    研究論文（学術雑誌）
  • 氷が担う原始太陽系星雲のグローバル物質輸送
    低温科学, 66, 83, 88, 2008年
  • Oxygen isotopic evolution in the early solar nebula: Validation of the H2O transport model
    Takashi Fukui; Kiyoshi Kuramoto
    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES, 1016, 409, 411, 2008年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 月の熱進化の謎
    倉本 圭; 玄田 英典; 荒井 朋子; 岡田 達明; 杉田 精司
    遊・星・人 : 日本惑星科学会誌, 16, 3, 197, 207, 日本惑星科学会, 2007年09月25日
    日本語, 惑星内部の進化の実証的研究は惑星科学の萌芽的分野であり,「かぐや」をはじめとする月の新たな探査はその前進のための大きな一歩となる.本論文では,これまでの月内部進化についての理解とそれにまっわる謎について,月の熱進化の観点からレビューする.そして今後どのような着眼点で何を調べると月内部進化の理解に有益なのか,考えるためのヒントを提供したい.
  • Remnants of the early solar system water enriched in heavy oxygen isotopes
    Sakamoto, N.; Seto, Y.; Itoh, S.; Kuramoto, K.; Fujino, K.; Nagashima, K.; Krot, A.N.; Yurimoto, H.
    Science, 317, 5835, 231, 233, 2007年, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Origin and Evolution of Oxygen-Isotopic Compositions of the Solar System
    圦本 尚義
    Protostars and Planets V, 849, 862, Citeseer, 2007年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • Static stability of the Jovian atmospheres estimated from moist adiabatic profiles
    Sugiyama, K.-I.; Odaka, M.; Kuramoto, K.; Hayashi, Y.-Y.
    Geophysical Research Letters, 33, 3, L03201, L03201, 2006年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 太陽系における不均質な酸素同位体組成の分子雲起源説
    倉本 圭; 圦本 尚義
    遊・星・人 : 日本惑星科学会誌, 14, 4, 193, 200, 日本惑星科学会, 2005年12月25日
    日本語
  • Oxygen isotopic heterogeneity in the solar system: the molecular cloud origin hypothesis and its implications for meteorites and the planets
    Kuramoto Kiyoshi; Yurimoto Hisayoshi
    Chondrites and the Protoplanetary Disk, 341, 181, 192, 2005年, ［査読有り］
  • Molecular cloud origin for the oxygen isotope heterogeneity in the solar system
    Yurimoto, H.; Kuramoto, K.
    Science, 305, 5691, 1763, 6, 5691, 2004年, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 惑星科学を題材とした高大連携双方向遠隔授業の実践
    中神 雄一; 大島 修; 杉山 耕一朗; 川端 善仁; 佐藤 光一郎; 小林 和真; 笹川 浩達; 小高 正嗣; 倉本 圭; Mosir プロジェクト
    遊・星・人 : 日本惑星科学会誌, 12, 2, 80, 88, 日本惑星科学会, 2003年06月25日
    日本語
  • Role of H2O and CO2 ices in martian climate changes
    Yokohata, T.; Odaka, M.; Kuramoto, K.
    Icarus, 159, 2, 439, 448, 2002年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Thermal evolution of a growing Mars
    Hiroki Senshu; Kiyoshi Kuramoto; Takafumi Matsui
    Journal of Geophysical Research: Planets, 107, E12, 1, 1, Wiley-Blackwell, 2002年
    研究論文（学術雑誌）
  • 火星気候変動とCO_2極冠,H_2O氷床
    横畠 徳太; 倉本 圭
    遊・星・人 : 日本惑星科学会誌, 10, 2, 64, 74, 日本惑星科学会, 2001年06月25日
    日本語
  • 原始惑星の初期熱史について
    千秋 博紀; 倉本 圭; 松井 孝典
    遊・星・人 : 日本惑星科学会誌, 9, 1, 17, 32, 日本惑星科学会, 2000年03月25日
    日本語
  • エウロパの海
    天気 (日本気象学会誌), 47, 39, 40, 2000年
  • 水惑星と炭素惑星 (1章 大陸とは何か)
    倉本 圭
    号外地球, 23, 25, 29, 海洋出版, 1999年02月
    日本語
  • 鉄のコアの観測可能性
    遊・星・人 (日本惑星科学会誌), 7, 218, 220, 1998年
  • Oscillating Magnetic Dipole Moment of Europa Induced by Jovian Magnetic Field: A Possible Probe for Detecting Europa's Ocean
    Kuramoto Kiyoshi; Saiganji Yoshihiko; Yamamoto Tetsuo
    Lunar and Planetary Science Conference, 29, 1998年, ［査読有り］
  • 特集 : 月の起源と進化
    倉本 圭
    遊・星・人 : 日本惑星科学会誌, 6, 3, 196, 198, 日本惑星科学会, 1997年09月25日
    日本語
  • Accretion, core formation, H and C evolution of the Earth and Mars
    Kiyoshi Kuramoto
    Physics of the Earth and Planetary Interiors, 100, 1-4, 3, 20, Elsevier, 1997年
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Partitioning of H and C between the mantle and core during the core formation in the Earth: Its implications for the atmospheric evolution and redox state of early mantle
    Kiyoshi Kuramoto; Takafumi Matsui
    Journal of Geophysical Research: Planets, 101, E6, 14909, 14932, 1996年06月01日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 地球はなぜ水惑星なのか
    倉本 圭; 松井 孝典
    科学, 66, 3, 193, 201, 岩波書店, 1996年03月
    日本語
  • Partitioning of H and C between the mantle and core during the core formation in the Earth: Its implications for the atmospheric evolution and redox state of early mantle
    Kiyoshi Kuramoto; Takafumi Matsui
    Journal of Geophysical Research E: Planets, 101, 6, 14909, 14932, American Geophysical Union, 1996年
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 地球と火星 ─HとCと初期分化について─
    倉本 圭
    遊・星・人 : 日本惑星科学会誌, 4, 4, 201, 214, 日本惑星科学会, 1995年12月01日
    日本語
  • Formation of a hot proto-atmosphere on the accreting giant-icy-satellite: implications for the origin and evolution of Titan, Ganymede and Callisto
    KURAMOTO K; MATSUI T
    Journal of Geophysical Research, 99, E10, 21183, 21200, Wiley-Blackwell, 1994年
    研究論文（学術雑誌）
■ その他活動・業績
■ 書籍等出版物
  • 海大図鑑
    倉本, 圭; 藤倉, 克則
    ニュートンプレス, 2022年05月, 9784315525465, 205p, 日本語
  • 地球大図鑑
    倉本, 圭
    ニュートンプレス, 2021年05月, 9784315523737, 205p, 日本語
  • 地球惑星科学入門
    在田 一則; 池田 元美; 倉本 圭; 小笹 隆司; 佐藤 光輝; 沢田 健; 白岩 孝行; 杉山 慎; 鈴木 徳行; 高波 鐵夫; 竹下 徹; 谷岡 勇一郎; 池田 隆司; 谷本 陽一; 知北 和久; 角皆 潤; 永井 隆哉; 中川 光弘; 新井田 清信; 長谷部 文雄
    北海道大学出版会, 2010年11月10日, 4832981951, 427, ［共著］
  • 地球と生命の進化学―新・自然史科学〈1〉 (新・自然史科学 1)
    沢田 健; 西 弘嗣; 栃内 新; 馬渡 峻輔; 綿貫 豊; 秋元 信一; 阿波根 直一; 大原 昌宏; 柁原 宏; 片倉 春雄; 倉本 圭; 小林 快次; 鈴木 徳行; 高橋 英樹; 堀口 健雄; 前川 光司; 増田 道夫; 増田 隆一; 沢田 健; 西 弘嗣; 馬渡 峻輔; 綿貫 豊
    北海道大学図書刊行会, 2008年03月31日, 4832981838, 272, ［共著］
  • 宇宙・惑星化学
    松田, 准一; 圦本, 尚義; 日本地球化学会; 木多, 紀子; 橘, 省吾; 倉本, 圭; 中村, 智樹; 香内, 晃; 平原, 靖大; 村江, 達士
    培風館, 2008年02月, 9784563049027, vii, 291p, 日本語
■ 主な担当授業
  • 宇宙理学特別研究１, 2024年, 修士課程, 理学院
  • 宇宙理学特別講義１, 2024年, 修士課程, 理学院
  • 宇宙理学特別講義１, 2024年, 修士課程, 理学院
  • 宇宙理学特別講義２, 2024年, 修士課程, 理学院
  • 宇宙理学論文講読, 2024年, 修士課程, 理学院
  • 宇宙理学論文輪講, 2024年, 修士課程, 理学院
  • 惑星システム学特論１, 2024年, 修士課程, 理学院
  • 宇宙理学入門, 2024年, 修士課程, 理学院
  • 宇宙理学特別研究２, 2024年, 博士後期課程, 理学院
  • 地球惑星科学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 惑星大気構造学, 2024年, 学士課程, 理学部
  • 情報実習, 2024年, 学士課程, 理学部
■ 所属学協会
  • 日本地球惑星科学連合
  • 日本惑星科学会
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 太陽系に広がる惑星環境における前生命化学進化と分子システム誕生の多様性の解明
    科学研究費助成事業
    2022年12月20日 - 2029年03月31日
    廣瀬 敬; 古澤 力; 市橋 伯一; 倉本 圭; 橘 省吾; 松浦 友亮; 井田 茂; 関根 康人; 臼井 寛裕; 杉田 精司; 玄田 英典
    本研究の目的は、地球・火星・氷衛星の多様な表層環境の形成・進化に立脚し、その環境で生じうる有機化学進化と分子システムの形成を理解することである。本研究では、実験やモデルによる理論と、太陽系探査による実証の両輪で、この目的を達成する。
    「a-1 初期太陽系における物質移動」では、原始太陽系のダストや微惑星の移動に関するシミュレーションを用い、はやぶさ２などの小惑星探査の結果を踏まえた太陽系形成論の再構築を行う。特に、はやぶさ２試料の化学分析から、前太陽系の揮発物質が地球を含めた太陽系内側領域まで、小天体として運ばれたことを明らかにした。
    「a-2 初期大気・海洋の量と化学組成」では、高温高圧の原始地球内部を再現した室内実験とジャイアント・インパクトのシミュレーションを組み合わせ、地球や火星の形成終期におけるコア・マントル間の元素の分配と、その結果生じる初期大気・海洋の量と組成を明らかにする。特に、生命必須元素のリンがコアとマントルとの間の分配を明らかにし、現在の地球マントルのリン量を説明した。
    「b-1 惑星環境と有機化学進化の相関関係」では、形成した惑星環境が進化する中で生じる有機化学進化について調べる。特に、二酸化炭素が凝結する低温の外側太陽系の氷天体では、二酸化炭素によって岩石中のリン酸塩鉱物が溶解し、リンに富んだ海洋が普遍的に出現することを明らかにした。
    「b-2 進化可能な分子システムの普遍的特性と誕生の理解」では、合成生物学に基づく室内実験および複雑系理論モデルを用いて、機能をもった分子群が一つのコンパートメントを形成するための環境の特定と、そのようなコンパートメントが周辺環境に対応して進化するダイナミクスの解明を行う。特に、生命進化におけるヒエラルキーの成長と細胞分化を数理的に表現するモデルを構築し、多細胞化を促す駆動力を数理的に明らかにした。
    日本学術振興会, 国際共同研究加速基金(国際先導研究), 東京工業大学, 22K21344
  • 還元的原始地球大気海洋系の進化
    科学研究費助成事業
    2024年04月01日 - 2027年03月31日
    倉本 圭
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 24K07110
  • 火星大気における炭素・窒素の進化と生命関連分子生成環境の研究
    科学研究費助成事業
    2022年04月01日 - 2027年03月31日
    寺田 直樹; 古川 善博; 黒田 剛史; 三宅 洋平; 関 華奈子; 青木 翔平; 横田 勝一郎; 倉本 圭
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 東北大学, 22H00164
  • 地球流体力学的アプローチによる木星型惑星大気の研究
    科学研究費助成事業
    2021年04月01日 - 2025年03月31日
    竹広 真一; 高橋 芳幸; 中島 健介; 倉本 圭; 佐藤 隆雄; 杉山 耕一朗
    今年度は, 前年度に引き続き木星型惑星大気の表層ジェット生成のメカニズムの研究に用いられいる「浅いモデル」と「深いモデル」の 2 系統のモデルについて系統的なパラメター数値実験とデータ解析を進めた.
    「浅いモデル」の数値実験設定は設定は Schneider and Liu (2009) および Lian and Show man (2010) のモデルと設定を見直し, 下面境界を数 100 気圧(深さ数 100km)程度にまで深くし, 下面レイリー摩擦を一様にして人為的な設定を排除したものである. 本研究の参加者がこれまでに開発を続け運用してきた,地球流体電脳倶楽部の惑星大気大循環モデル DCPAM (http://www.gfd-dennou.org/library/dcpam/) を用いての系統的なパラメータ数値実験の結果の比較のための基本的な設定での計算を行った.
    「深いモデル」は Heimpel and Aurnou (2007) の設定を改訂した設定で, より長時間積分する系統的な数値実験を終えて, データ解析を進めた. 結果を支配している超粘性パラメターに対する表面平均帯状流の依存性を調べた結果, Heimpel and Aurnou (2007) の結果とは異なり, 超粘性の効果を弱くしていくと中高緯度の縞状ジェットが融合していき, 最終的に赤道で 1 本, 両半球に 1 本づつの計 3 本の西風ジェットとなることが見出された. この結果は木星型惑星の表層帯状風を既存の「深いモデル」で説明するには不十分であり, 中高緯度のジェットの融合を阻害する過程が新たに必要であることを示している.
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 京都大学, 23K20878
  • 地球流体力学的アプローチによる木星型惑星大気の研究
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2021年04月01日 - 2025年03月31日
    竹広 真一; 高橋 芳幸; 中島 健介; 倉本 圭; 佐藤 隆雄; 杉山 耕一朗
    今年度は, 木星型惑星大気の表層ジェット生成のメカニズムの研究に用いられいる「浅いモデル」と「深いモデル」の 2 系統のモデルについて, 数値実験の設計と系統的なパラメター数値実験のための予備的なテスト計算を行った.
    「浅いモデル」は当初予定していた惑星表面の薄い大気層の 3 次元流体運動を考えたモデルに取り掛かる準備として, 回転球面上の 1 層浅水モデルに小規模対流運動の効果を表す渦度強制を導入してパラメター実験を行った. この数値実験の先行研究である Scott and Polvani (2008) の設定をもとに, モデル解像度を高く, 渦度強制スケールを小さくしたところ, 木星および土星大気にみられるような赤道域の強い順行ジェットと中高緯度域の弱い縞状構造が出現する状況が見出された. このモデルでのパラメター実験は, 今後の3 次元モデルによる数値実験での木星土星大気に相当するようなパラメターを制限する際に役立つと期待される.
    「深いモデル実験」は Heimpel and Aurnou (2007) の設定に基づいて, 研究代表者が開発し研究してきた地球流体電脳倶楽部の回転球殻熱対流モデル(http://www.gfd‐dennou.org/library/spmodel/) を用いて, 経度方向の対称性を仮定せず計算領域を全球に広げ, 粘性拡散係数を高次で増加させるパラメターをさまざまに変化させて時間積分を行った. その結果, Heimpel らが見出した, 木星土星大気にみられる赤道順行ジェットと中高緯度縞状ジェットが出現するのは高次の粘性が強い設定の場合のみであり, 高次粘性効果を弱めていくと中高緯度の縞状ジェットが消失してしまうことが見出された.
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 京都大学, 21H01155
  • 還元的原始地球大気の進化
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2021年04月01日 - 2024年03月31日
    倉本 圭
    [揮発性物質の原始大気・惑星内部分配モデルの構築]マグマオーシャン、金属鉄、富水素原始大気間の水素、炭素等の揮発性元素の分配を、原始惑星の集積成長過程と同時に解く数値シミュレーションコードの開発を進めた。近年の地震学的探査によって理解が急速に進展している火星内部の揮発性物質量と対比できるアウトプットを得つつある。
    [多成分大気散逸モデルの拡張]新たにH2Oとその光化学生成物を放射冷却材として加えた流体力学的散逸モデルを構築した。モデル計算の結果、放射活性の高いH2Oならびにその光分解生成物にも、その放射冷却効果によって原始大気からの水素流出を大幅に抑制する働きがあることが明らかになってきた。これは還元的原始大気が、惑星集積期を含め数億年の時間スケールで持続しうることを示す。
    [原始大気海洋系の化学進化モデルの構築]光化学過程と水溶液反応に駆動される、原始大気-原始海洋の結合進化モデルのひな型を構築した。富水素大気から出発した場合、非水溶性の高分子炭化水素が大量に生じ、原始海洋表層に油質層を形成する可能性が明らかになってきた。また、NH3の貯蔵庫としての海洋の役割について理論的に解析を進めた。炭酸塩との化学平衡状態にある海洋を想定すると、NH4+を含む溶存NH3量は気相中のNH3量を大幅に上回りうることが分かった。これは原始地球表層でアミノ酸の無生物学的な合成が可能とされる大気NH3分圧レベルが、従来の大気光化学モデルからの推定よりも大幅に伸びる可能性を示している。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 21K03638
  • 太陽系天体における水・物質循環のモデリング
    科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
    2017年06月30日 - 2022年03月31日
    玄田 英典; 高橋 芳幸; 鎌田 俊一; 倉本 圭; 黒川 宏之; 市川 浩樹
    本研究では、太陽系天体における水・物質循環に関する実証可能な物理モデルを構築し、多様な水環境を有する太陽系天体が、いかにして作られたのかを明らかにする。最終的には、実験班により定量化された化学過程を、各天体の物理モデルに組み込み、探査・分析データを実証として、太陽系天体の水・物質循環の歴史を紐解くことを目的とする。
    多様な小天体の水・揮発性元素量解明を目的とし、小天体内部の水岩石反応から予想される鉱物組み合わせに対して理論スペクトル計算を行い、近赤外リモセンデータから母天体組成を制約する理論的枠組みを構築した。また、衝突計算を行い、リュウグウを形成した母天体の破壊的な衝突によって一部の含水鉱物が脱水するが、一部は生き残ることを明らかにした。はやぶさ２に続くミッションである火星衛星探査計画も推進している。
    氷天体の内部海の維持に関しては、特に冥王星を対象にした研究を進めた。ガスハイドレートの薄い層が内部海の凍結を防ぐことがわかった。同時に、巨大盆地の安定性や、窒素に富む表層などといった冥王星の謎も解明できることを明らかにした。
    金星の大気大循環モデル実験および、古火星大気を想定した大気放射モデルの構築を行った。金星大気実験からは、金星探査機あかつきが発見した惑星規模筋状構造の成因を明らかにした。火星に関しては、酸化的大気組成下での太古の流水活動を示す火星探査データを受け、過酸化水素による温暖化機構を提唱した。
    地球型惑星の大気と水の起源解明を目的とし、揮発性元素供給・分配・散逸の理論モデル構築を行った。その成果として、原始惑星円盤内のダスト進化・小天体組成に応じた初期惑星の水量・大気組成の予想が可能となった。また、集積期の火星大気形成と進化を、脱ガス成分と原始太陽系星雲ガス成分の成層性を考慮し、含水素大気の長寿命化の可能性を示した。
    日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 東京工業大学, 17H06457
  • 地球創成期における還元型原始大気の形成と進化
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2018年04月01日 - 2021年03月31日
    倉本 圭
    微惑星集積期の原始惑星上における脱ガス大気成分と原始太陽系星雲ガス成分の混合過程について数値的に調査した。これは、微惑星衝突による惑星表面からの集積熱ならびに脱ガス成分の供給と、惑星周囲からの原始太陽系星雲ガスの重力束縛を考慮し、大気の放射対流平衡構造の進化を数値的に求め、両成分の密度成層の安定性を追跡したものである。火星材料物質を想定した脱ガス成分を与えた場合、0.1地球質量を上回る原始惑星では両成分の混合が起き、惑星内部に原始太陽系星雲ガス成分が取り込まれるようになる可能性を示した。太陽極端紫外線の照射によって駆動される、水素に富む初期大気の流体力学的散逸モデルの構築を進め、光学活性分子種による放射冷却と分離の光解離の効果を取り込んだ。手始めとして、火星質量の惑星に対して、紫外線強度や下層大気の重元素濃度などの諸条件を変えた数値シミュレーションを実施した。数値モデルが順調かつ物理的に整合的な動作をすることを確認することができ、また、メタンの光解離と赤外熱放射によるエネルギー消費が、散逸流速を著しく低下させることが示された。初期太陽に推定される紫外線強を当てはめた場合、惑星形成後数億年間に渡って原始大気に水素分子が高濃度で残存する可能性が示唆された。集積期の惑星における揮発性元素のガス・シリケイトメルト・金属鉄間の分配の熱力学モデル構築の検討を進め、水素・炭素に加えて、窒素の取り込みに向けた定式化を進めた。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 18K03719
  • 太陽系外惑星の新機軸：地球型惑星へ
    科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
    2016年04月01日 - 2017年03月31日
    林 正彦; 倉本 圭; 百瀬 宗武; 井田 茂; 左近 樹
    これまでの新学術領域研究5年の取りまとめとして、計画研究代表者及び公募研究代表者のすべてから研究成果に関する情報を包括的に収集し、最終的に研究成果報告書（冊子体）を作成した。
    得られた成果をさらに今後の系外惑星研究に生かしていきたい。
    日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 国立天文台, 16H01702
  • 太陽系外惑星の新機軸：地球型惑星へ
    科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
    2011年04月01日 - 2016年03月31日
    林 正彦; 百瀬 宗武; 倉本 圭; 井田 茂; 左近 樹
    総括班は４件の計画研究を有機的な連携のもとに推進する事を主な目的としている。領域全体の情報交換を促進する為、国際研究集会を９回開催し、その参加者は国内外合わせて８００名を数えた。同じく研究で得られた成果を広く国内外に発信し、若手育成の為に措置を講じ、領域ホームページを作成し情報発信をした。公募研究では２度の募集を行い全１４件を採択。参加者は全国の大学・研究機関に分布している。
    日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 23103001
  • 系外惑星大気の数値モデリングと形成進化理論
    科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
    2011年04月01日 - 2016年03月31日
    倉本 圭; 林 祥介; 阿部 豊; はしもと じょーじ; 関根 康人; 石渡 正樹; 玄田 英典; 竹広 真一; 佐々木 洋平; 中島 健介; 濱野 景子; 大西 将徳
    地球類似惑星の巨大衝突後の水蒸気大気の進化を求め、海洋が速やかに形成される惑星とマグマオーシャンが長期間保持される惑星に大別されることを示し、それらの観測可能性を明らかにした。多様な境界条件を与えた大気大循環シミュレーションにより、同期回転惑星や表層H2O保有量の少ない陸惑星ではハビタブルゾーンが拡大する可能性があることを示し、長期大気散逸によって表層水が減少すると、むしろ表層水が安定に存在できるようになる進化経路があることを見出した。巨大ガス惑星の雲対流シミュレーションと放射輸送モデリングを進め、ガス惑星大気の対流活動の間欠性の成因とガス惑星の熱放射に及ぼす雲層の役割について明らかにした。
    日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 23103003
  • 月および小型惑星のマントルオーバーターンの理論的数値的研究
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2010年 - 2012年
    倉本 圭; 竹広 真一; 福井 隆; 安達 俊貴
    月および小型惑星を構成する物質組成の多様性を原始惑星系円盤の形成進化モデルを用いて推定し,これら天体の内部構造の進化ついて数値的・理論的解析を行った.月マグマオーシャンの固化に伴い形成される不安定に成層した一連の沈積岩は,地質学的に短時間で安定な配置に向かい転倒する.転倒時にMgに富む橄欖岩沈積層は再融解を引き起こすと予想される.この結果は月の裏側にMgに富む苦鉄質鉱物が存在することと調和する.また安定な配置に達した後の月慣性能率因子は現在の月の観測値とほぼ一致する.一方,水星に予想される還元的な化学組成が、水星探査機の最新の観測によって確認され,さらに重力場データからケイ酸塩マントルの厚さが極めて薄いことが示唆された.これらを反映した水星構造を想定し,熱史シミュレーションを行ったところ,液体核は現在でも十分熱対流を起こし,ダイナモ活動を容易に維持できる可能性が示された.
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 22540427
  • 同期回転する地球型惑星上の気候に関する数値的研究
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2008年 - 2011年
    石渡 正樹; 倉本 圭; 小高 正嗣; 中島 健介
    本研究では,水蒸気を含む同期回転惑星大気の循環構造に関するパラメータ実験,及び現実的なシミュレーションをめざしたモデル開発を行った.自転角速度変更実験により,振動する南北非対称状態が出現する場合や多重平衡解が得られる場合があることがわかった.太陽定数変更実験により,暴走温室状態が発生する太陽定数の値は,自転角速度の値に応じて100W/m^2程度の差が生じることがわかった.これらに加え,水素大気用放射スキームや数値モデル用データ入出力ライブラリの整備も行った.
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 20540223
  • 水星の熱史と固有磁場の起源の再検討
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2007年 - 2009年
    倉本 圭; 佐々木 洋平; 福井 隆; 岩堀 智子
    水星を構成する物質の組成を原始太陽系星雲の進化モデルから推定し、その結果に基づいた物性値を用いて、水星の内部熱構造の進化ならびに固有磁場の起源について数値的・理論的解析を行った。水星のマントル物質は従来の推定よりも流動性が低く、そのために惑星中心部の冷却が妨げられ、固体内核の成長が鈍る。また液体核は内核からの軽元素放出によって対流し、それを駆動力とする穏やかな発電作用が生じて現在の弱い固有磁場が形成される可能性があることが分かった。これらは現在進みつつある水星探査の獲得データを解釈する基盤となる。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 19540433
  • 同位体による先太陽系史と太陽系創成期の解明
    科学研究費助成事業 基盤研究(S)
    2005年 - 2008年
    圦本 尚義; 榎森 啓元; 倉本 圭
    最近,申請者達は『太陽系固体惑星の起源物質(Nature 428,921:2004)』,『酸素同位体的に不均一な太陽系の謎(Science 305,1763:2004)』,『太陽系の形成順序(Nature 423,728;2003)』を解明する重要な発見や仮説を提唱し,太陽系の新しい起源論を展開し始めた。本研究では,これらの発見に対応する太陽系創成期とそれに直接つながる先太陽系史に焦点を当て,これらの発見を進展させるための新しい証拠を隕石から探索する。この探索結果を取り入れ,現在提唱中の仮説を検証・発展させることにより新しい太陽系起源論を構築することを目的とする。
    今年度は以下の研究を行い,今年度より採択された特別推進研究に研究を発展させた。
    ●隕石中における先太陽系物質の系統的な探査
    1.同位体顕微鏡を用いて隕石研磨片のマトリックス中の同位体異常を精査した。
    2.同位体異常があった領域を電界放出型走査電子顕微鏡によりナノメートル分解能で観察し,同位体異常を持つ物質を同定した。
    3.同定粒子を現有の分析走査電子顕微鏡により化学分析し,鉱物名と組成を決定した。
    4.隕石の種類毎に先太陽系物質の特徴および存在度についてデータベースを作成した。
    ●太陽系内の酸素同位体異常の起源と大きさ
    1.隕石試料の中に含まれている46億年前の太陽風成分酸素の同位体比を同位体顕微鏡により測定した。
    2.測定値に数値計算による補正を加え,46億年前誕生時の太陽の酸素同位体比を決定した。
    ●始原隕石構成物質の形成と進化
    1.先太陽系物質の系統的な探査のため作成した隕石試料から難揮発性包有物(CAI)とコンドリュールを選別した。
    2.選別したCAIとコンドリュールに短寿命核種を用いた年代測定を同位体顕微鏡により行った。
    3.色々な隕石毎のCAI,コンドリュール形成時期と形成期間をデータベース化した。
    日本学術振興会, 基盤研究(S), 北海道大学, 17104007
  • 惑星探査用次世代超高感度極微量質量分析システムの開発
    科学研究費助成事業 学術創成研究費
    2004年 - 2008年
    石原 盛男; 豊田 岐聡; 植田 千秋; 内野 喜一郎; 圦本 尚義; 倉本 圭; 松本 拓也
    まず新規に開発する超高感度極微量質量分析システムの構想決定を行い,その検討結果をもとに装置の製作を行った。その後,質量分析部,1次イオン照射系,レーザーイオン化について,それぞれ装置性能評価を行った。
    日本学術振興会, 学術創成研究費, 大阪大学, 16GS0214
  • 木星型惑星大気の力学・物質・エネルギー輪送過程に関する理論的ならびに数値的研究
    科学研究費助成事業 基盤研究(A)
    2004年 - 2007年
    林 祥介; 渡部 重十; 倉本 圭; 石渡 正樹; 小高 正嗣; 中島 健介
    木星型惑星大気の力学的構造・熱的構造・物質分布の関連を明らかにするために、関連する知見の集積と時空間対象の異なる複数のモデル群の開発を行い、それらによる数値実験を実行した。主な研究成果は以下の通りである。
    1.木星型惑星大気に可能な組成をカバーできる汎用鉛直一次元熱力学平衡大気モデルを開発し、雲層における静的安定度の凝結成分存在度に対する依存性を調査する数値計算を行った。NH_3の凝結とNH_4SHの生成反応に伴う成層安定度への寄与はH_2Oの凝結に伴う成層安定度への寄与に比べ無視できない場合があることを指摘した。
    2.木星大気中の凝結性成分H_2O,NH_3,H_2Sを考慮した二次元雲対流モデルの開発を行い、対流運動によって決まる木星大気中の平均的な鉛直雲分布と流れ場の様相を数値計算によって調べた。その結果、流れの場はH_2O凝結高度を境にして凝結を伴う上層の湿潤対流領域、凝結を伴わない下側の乾燥対流領域に分割されること、H_2O凝結に伴うプリュームはNH_3,H_2Sによる安定層を貫入し雲層全体の混合に寄与することを示した。
    3.木星大気を念頭においた球殻内の3次元循環構造を考察することを目指して、ブシネスク球殻対流モデルを用いた赤道加速機構に関する数値的研究を行った。その結果、上層に安定成層を伴う高速に回転する球殻内の有限振幅熱対流を調べた。一連の数値実験の結果から、強い安定成層の存在が赤道逆行流の生成を助長することが示された。このことは球殻対流による木星・土星の赤道西風成因説に重要な疑問を投げかける。
    4.これらの数値モデル群に共通して必要となる基盤ソフトウエアの整備を行った。数値モデルのためのデータ入出力ライブラリ(gt4f90io)の整備、モデルの解説文書の生成ツール(Rdoc)等の開発を進めた。また、数値モデルを作成する上でのプログラム書法や基礎演算Fortran90の関数群を整備し、それらを用いて作成したスペクトル計算プログラム集(spmodel)を開発した。これらは広くインターネット上に公開した。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 16204036
  • 大気氷床結合エネルギー収支モデルによる火星気候変動の解明
    科学研究費助成事業 若手研究(B)
    2004年 - 2006年
    倉本 圭
    古火星に想定される高圧の二酸化炭素大気の鉛直一次元大気熱収支・放射対流平衡モデルの開発は,多方向・高波長分解計算の厳密化,ならびに,散乱温室効果をもたらす二酸化炭素氷雲の鉛直プロファイル決定機構の導入を行い,ほぼ満足のできるレベルに到達した.
    このモデルを用いて,古火星大気の放射対流平衡構造・熱収支・二酸化氷雲による温室効果についての境界条件を変化させたパラメタスタディを進め,3気圧以上の大気圧と10^5-10^7kg^<-1>の範囲の凝結核混合比があれば,38億年前の火星において全球平均気温がH_2Oの融点を超える温暖な気候が実現されることが分かった.
    一方,凝結核混合比が極めて小さい,あるいは大きい場合には,大気圧を増加させてゆくと,やがては地表面へのCO_2凝結が起こり,いわゆる大気崩壊が起こることがわかった.地球大気を参考にすると凝結核混合比は数桁の範囲で変動することが予想される.温室効果の強さが凝結核混合比に強く依存することは,火星の高クレーター密度地域の地形侵食が著しくは進んでいない,つまり温暖湿潤な気候の出現が間欠的であったと示唆されるここと調和する.
    大気の地表面への凝結によって形成される二酸化炭素氷床の流動過程について,その数値計算のための流動則と涵養消耗過程についての基礎的な定式化を行った。完成した大気放射モデルから凝結核の挙動が重要なことが判明し,凝結核の移流を考慮した大気-氷床結合モデルが火星の気候変動の理解に有益であることが分かった.
    日本学術振興会, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 16740263
  • 地球流体力学の知見情報をインターネット上に集積公開して行くための調査研究
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2004年 - 2004年
    林 祥介; 倉本 圭; 小高 正嗣; 石渡 正樹; 竹広 真一; 中島 健介
    予備的な国内検討会を実施後,米国への調査旅行を企画し,UNIDATAならびPrinceton大のGFDL/NOAAを訪問,情報技術の進展とそれによる当該分野の教育・研究活動への影響等に関して意見交換を行った.調査の結果を受け,さらに国内検討会を開催し,現在の情勢と当該分野でなされるべき今後の対応について議論を進めた.これらの資料は「地球流体電脳倶楽部」のWEBサーバ上に掲載し公開されており,http://www.gfd-dennou.org/arch/davis/workshop/から適宜たどることができる.
    UNIDATAは1983年に設立され,米国の大気科学関連大学連合によって運営される,当該分野の研究教育のための情報基盤を支えるための組織である.データのアーカイブ,必要となるファイル形式の提供(netCDF),データハンドリングと可視化ツールの開発と提供で知られており,また,様々な情報技術開発のコーディネーションを行う.現在,UNIDATAが中心となって,各地に分散しているデータサーバをインターネット上に統合,一つの仮想的なデータベースとして機能せしめ,情報をリアルタイムで提供(OPeNDAP/THREDDS),数値予報モデルと有機的に組み合わし,研究のみならず教育の現場で利用する実験が進められている.残念ながらわが国では気象業務法の縛りがあり,かつ,気象庁が研究教育活動に対してデータを提供する枠組の整備が不十分で,同種の試みを実行することは不可能である.様々な制度がインターネット以前の時代のままであることが問題であり,情報基盤構築をリードするUNIDATAのような組織がないことが状況の改善を困難にしている.
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 16634007
  • 原始惑星系の物質大循環
    科学研究費助成事業 基盤研究(A)
    2001年 - 2004年
    圦本 尚義; 井田 茂; 藤本 正樹; 倉本 圭; 榎森 啓元
    惑星や隕石の平均化学組成は太陽系平均組成とすこしずつ異なり、それぞれ独自の値をもつことが知られている。この隕石や惑星の化学組成の変動は、原始惑星系円盤において太陽近傍まで落下したダストが太陽系外縁部に還流した結果であると考えられる。本研究では、この原始太陽系中心から外縁部まで達する原始太陽系における物質大循環に関するモデルを、隕石中の物質の分析結果と惑星系円盤中の電磁気学的・力学的・化学的シミュレーションを結合させ、定量化することにある。
    この研究では数値シミュレーションと隕石中の同位体分布の研究を発展させ,以下のような成果を得た。
    1.太陽系の酸素同位体異常の起源が母星間雲におけるCOの自己遮蔽効果を起源とすることを決定した。
    2.母星間雲の酸素同位体異常は星間ガスと氷成分により相分離され,原始惑星円盤中に導入されることを決定した。
    3.惑星の酸素同位体組成は原始惑星系円盤中のダスト濃縮と氷の蒸発により支配されることを突き止めた。
    4.原始惑星系のガス・ダスト比が変化すると形成される木星型惑星の質量,軌道半径分布がどのように変わるか数値シミュレーションにより求めた。その結果は天体観測による系外惑星の存在確率をよく説明した。これは,円盤ガス量は星形成プロセスで決まるが惑星形成はガス・ダスト比により支配されることを意味している。
    5.宇宙空間を満たすプラズマ中における大規模渦の振舞いを数値計算で調査した。渦が巻上がるにつれてその内部で電子慣性効果が発動し、その結果、出現した小渦が元の大渦の素早い崩壊をひきおこすことを発見した。これは、宇宙空間において従来よりも効率よく物質混合が起きていることを示唆する。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 東京工業大学, 13304046
  • 対流渦の直接数値計算による惑星CO_2大気の光化学安定性に関する研究
    科学研究費助成事業 萌芽研究
    2001年 - 2003年
    林 祥介; 小高 正嗣; 倉本 圭; 渡部 重十
    今年度はこれまでの火星大気二次元対流計算の延長線上に計算領域の拡張と放射・光化学プロセスの導入を試みた.
    計算領域の拡張は,分解脳100mを維持したまま,まず鉛直方向に高度100kmまで拡張することを行い,ついで水平方向にできるだけ広い領域を並列計算技術等を用いて確保することとした.これまでの計算により,対流圏の鉛直対流によって生成される重力波は高度とともにその卓越波数が小さくなることがわかっており,高高度領域での内部重力波による混合の影響を計算するためには同時に水平方向にも十分な計算領域が必要となる.
    領域拡張において判明したことは,これまで我々が用いてきた非弾性方程式系の問題点である.非弾性系では音波を含まないため,圧力を求める際には楕円型の微分方程式を解く必要があったが,これは並列化計算における効率を低下させる要素となる.我々は数値コードを再検討した結果,基礎方程式系の見直しを行い新たに音波を考慮した準圧縮方程式系に基づく対流数値モデルの開発を行うことにした.開発中のモデルと関連文書はhttp://www.gfd-dennou.org/arch/deepconv以下に公開している.
    放射・光化学プロセスの導入に関しては極めて単純な二酸化炭素の吸収射出ならびに二酸化炭素の光分解過程を組み込み,高高度での物質分布の時間発展を追うことにした.高高度領域を確保するべく水平32kmの狭い領域に限定し,非弾性系モデルを用いた予備的な計算を実行した.残念ながら,二酸化炭素の光分解に対して重力波の砕破混合が働き分解を阻害する傾向を見極めるための十分なパラメタ実験を行うまでには到らなかった.今後準圧縮方程式系によるモデルを用いて計算を継続する予定である.
    日本学術振興会, 萌芽研究, 北海道大学, 13874053
  • 可視光による惑星オーロラ・大気光のモニタリング観測と惑星大気圏の理論的研究
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2000年 - 2001年
    渡部 重十; 高橋 幸弘; 倉本 圭; 林 祥介
    高速高感度CCDカメラと狭帯域干渉フィルターを用いた木星可視オーロラ・大気光観測システムを設計・開発した.木星可視光オーロラ・大気光は地上から観測された例はなく,初めての試みである.北海道陸別町の「銀河の森天文台」の口径115cm反射望遠鏡,東北大学付属飯舘観測所の口径60cm反射望遠鏡,北海道大学理学部にて口径10cm小型望遠鏡を用いて,1999年11月から2001年11月まで3シーズンに渡り観測を実施した.水素ランプを用いて干渉フリンジを撮像することにより,観測波長域の異なる画像を減算処理し,観測波長での発光・変動を検出するという新しい観測・解析手法を開発した.地球大気の揺らぎを除くために露出時間の短い複数の画像の重ね合わせから発光・変動を検出するという手法も開発した.その結果,木星北極域に発光現象を捉えた.この手法による連続観測が今後実施されると,木星研究にとって非常に大きなインパクトになる.本研究で開発した微弱な発光を検出するという観測・画像処理手法は,木星可視オーロラ・大気光以外にも,惑星大気やその他微弱な発光を捕らえるようなさまざまな観測対象にも応用できる.
    理論的な研究は,木星大気だけでなく比較惑星学的に火星・金星・地球に対しても実施した.その結果は,木星大気では大気・雲・光化学・プラズマ相互作用の重要性,特に高高度ではイオン抗力による大気・プラズマ相互作用が重要であることを指摘した.
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 12640428
  • 微惑星集積期における火星の熱史と大気形成に関する理論的研究
    科学研究費助成事業 奨励研究(A)
    1999年 - 2000年
    倉本 圭
    集積期の火星熱史について現実的な微惑星サイズ分布を与えた数値シミュレーションを行うと同時に,火星CO_2大気-極冠システムの安定性解析を行った.
    熱史の数値シミュレーションから得られた結果は以下の通りである.
    1)火星半径が約3000kmに達すると微惑星衝突点の融解が起こり始める.
    2)融解開始後,半径がさらに300km成長するまで,サイズの大きな微惑星のみが融解に寄与する.
    以上の結果は,火星の大気,マントル,金属核の分化が集積過程の末期に起こり始めることを意味する.
    火星において実現し得る大気状態を明らかにするには,大気-極冠システムの安定性の解析が必要である.そのために大気-極冠間の質量交換を考慮した2次元エネルギーバランスモデルを構築した.このモデルは,与えられた日射の緯度分布に対し,大気-地表システムのエネルギー・質量バランスの南北・鉛直構造を解くものである.そこにはCO_2大気の温室効果,緯度間の熱輸送,地表-大気間の熱およびCO_2交換(極冠における凝縮,蒸発)過程が組み込まれている.
    このモデルを用いた安定性解析の結果を以下に説明する.大気-極冠システムが長期的な定常状態にあるためには,火星年で積分したCO_2凝結量と蒸発量が釣り合った状態になければならない.それには,大気圧が低く大部分のCO_2が極冠に凝結した"冷たい"定常状態と,極冠が完全に蒸発し大気圧が高い"熱い"定常状態,そしてこれらの中間の状態がありうる.中間状態は不安定であり,仮にこの状態から出発しても数十年で"冷たい"ないしは"熱い"定常状態に遷移する.宇宙空間への大気散逸などによって大気-極冠システムのCO_2量がある臨界量を下回ると,"冷たい"定常状態しか実現されなくなる.この臨界量は大気圧に換算しておよそ0.1-1気圧のオーダーであり,太陽定数,軌道要素,地表のアルベド分布に強く依存する.
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 11740117
  • 原始太陽系星雲の物質進化に関する理論的研究
    科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
    1998年 - 1998年
    倉本 圭
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 97J01245