所属
学術研究院先鋭研究領域（惑星物質） 教授（特任）
職名
教授（特任）
外部リンク
オオタケ マキコ
大竹 真紀子
共同研究・競争的資金等の研究
-
月面着陸探査における始原的岩石のその場選別・分析のための光学式分析装置の開発
研究課題/領域番号：25H00683 2025年04月 - 2028年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A)
諸田 智克, 長 勇一郎, 長岡 央, 仲内 悠祐, 大竹 真紀子, 田畑 陽久, 杉田 精司
配分額：60970000円 （ 直接経費：46900000円 、 間接経費：14070000円 ）
-
月探査VIS-NIRスペクトルの超解像化：スペクトル情報を活用した天体表面年代推定へ
研究課題/領域番号：24K07121 2024年04月 - 2027年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
小川 佳子, 大竹 真紀子
配分額：4550000円 （ 直接経費：3500000円 、 間接経費：1050000円 ）
-
月南極域における地質解析
研究課題/領域番号：19K03959 2019年04月 - 2023年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
佐藤 広幸, 大竹 真紀子, 嵩 由芙子
配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）
本研究では、月南極域（緯度70°S以南）において最新の探査データを用い、既存の地質図を更新する。これにより極域の地表構成物質・地質構造を詳細に把握し、３つの月科学における課題：①月地殻成長プロセスとマントル物質、②永久影内部および周辺の構成物質、③宇宙風化の主要因、を月極域で検証する。
令和元年度および２年度（1-２年目）は、日本月周回衛星（かぐや）のマルチバンドイメージャ（MI）のモザイク画像のノイズ低減処理後、疑似カラー・宇宙風化度・Mg-Fe比（Mg#）マップを作成した。また米国月探査衛星（LRO）の広角カメラ（WAC）画像を用い、月の高地領域でのチタン量マップ作成・精度検証を行った。これらのマップを元に、エジェクタ（衝突クレータ周辺の削剥堆積物）の分布領域の判別・数値地図化を開始した。
令和３年度（当該年度）は、各種鉱物組成マップに加え、主成分解析結果を用いてより高精度な極域エジェクタ分布図を作成した。従来の地質図には記されていなかった広範囲に渡るエジェクタの分布が明らかとなり、例えば極点付近の永久影内部は中緯度に位置するクレータ（Tychoなど）のエジェクタが堆積していることがわかった（課題②に関連）。
一方で、MIモザイク画像の各バンドの絶対値が相対的にずれ、正しいスペクトルを示していない事がわかった。高緯度の観測のみを利用した位相角補正の結果だと考えられ、補正のために低緯度に位置する基準地（アポロ１６号標準サイト）での観測値を加えて補正をやり直し、絶対値および前年度作成の宇宙風化度・Mg-Fe比（Mg#）マップを修正した。補正後のマップから、極域に向かってアルベドが上がり、宇宙風化度が下がる傾向が確認された。これらは宇宙風化作用の緯度依存性を示しており、今後統計的な処理により風化要因の検証に利用できるかもしれない（課題③に関連）。 -
表層の鉱物組成・岩石種から推定する水星の形成過程
研究課題/領域番号：18K03732 2018年04月 - 2021年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
大竹 真紀子
配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）
水星の形成過程の理解に向けて，探査機（MESSENGER)により取得されたマルチバンド分光画像（反射スペクトル）データを用いて水星表層の鉱物組成・岩石種の推定を行った．解析手法として，月の反射スペクトルを用いて鉄量の推定に用いられる手法（反射率と吸収強度を組み合わせた手法）を適用し，水星においても表層を異なる鉱物組成・岩石種の領域に分類が可能であることを確認した．
-
月の地質進化史全容解明に向けた全球地質図の作成
研究課題/領域番号：26287107 2014年04月 - 2018年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
大竹 真紀子, 諸田 智克, 本田 親寿, 木村 淳, 小林 直樹, 唐牛 譲, 晴山 慎, 平田 成, 石原 吉明, 長岡 央, 鎌田 俊一
配分額：17290000円 （ 直接経費：13300000円 、 間接経費：3990000円 ）
従来の月の全球地質図は月の地質進化の解明に大きく貢献してきたが、これには我々の研究グループが近年発見してきた重要な岩石種の情報は含まれておらず，不十分である。本課題は、月周回衛星「かぐや」が取得した地形、鉱物などのデータを用いて新しい月全球地質図作成を行い、これを基に月の進化過程を探ることを目的とする。研究成果として，従来型の手動での解析によらず，より客観的な解析手法を用いて地質区分図を作成し，地質的解釈を加えた上で地質図を作成した．またこれを元に，従来の推定よりも多量の玄武岩組成の岩石が月表層より地下に存在している可能性を明らかにした．本成果について論文を投稿し，査読結果を受け修正中である．
-
月隕石と「かぐや」月探査衛星データの戦略的融合研究による月バルク組成決定への試み
研究課題/領域番号：23340164 2011年04月 - 2014年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
荒井 朋子, 大竹 真紀子, 三澤 啓司
配分額：12610000円 （ 直接経費：9700000円 、 間接経費：2910000円 ）
月地殻の鉱物分布は月初期のマグマオーシャン組成推定の鍵である。本研究は、月地殻岩石を含む月隕石鉱物分析と月地殻岩盤露出地域の「かぐや」衛星の反射分光データ解析により、月地殻鉱物分布を決定した。結果、月初期地殻は斜長石とかんらん石から成り、月地殻への隕石衝突の熱変成により、かんらん石から二次的に輝石が生じることがわかった。近赤外域で１０％程度の輝石共存によりかんらん石の吸収が見えなくなるため、輝石の混在により初期地殻中のかんらん石は衛星分光観測から検知できない。従って現在の月地殻のかんらん石存在度は衛星データで検知されるよりはるかに高く、初期地殻のかんらん石存在度はさらに高いと結論付けた。
-
かぐや分光データを用いた月の地殻形成過程および二分性原因の解明
研究課題/領域番号：22540443 2010年 - 2012年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
大竹 真紀子
配分額：4550000円 （ 直接経費：3500000円 、 間接経費：1050000円 ）
本研究では、月周回衛星「かぐや」により取得した可視・近赤外波長域分光データを用い、最も古い地殻である高地地殻岩石中の鉄、マグネシウム比の全球分布を調べた結果、裏側の地殻が表側に比べてマグネシウムがより多く、より早い段階でマグマオーシャンから固化した物質で構成されている事を明らかにした。これは、月の表裏での地殻形成過程(順序)を示したと同時に、月の表裏の二分性の原因としてマグマオーシャンからの固化過程が大きく寄与することを示す証拠である。
-
粒子物性評価に基づく月面表層土堆積過程の解明とその応用
研究課題/領域番号：22340158 2010年 - 2012年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
松島 亘志, 佐伯 和人, 大竹 真紀子, 土山 明
配分額：20280000円 （ 直接経費：15600000円 、 間接経費：4680000円 ）
米国アポロ計画で回収された月表層土(レゴリス)を分析し、その3次元粒子物性や分光特性を検討した。これと月探査機「かぐや」で得られたリモートセンシングデータ(分光データ)を用いて月表面土壌の風化度や初期マグマ形成に関わる化学組成分布を推定した。また、それらの分光解析に及ぼす表層土の堆積構造の影響を実験的に検討した。更に、粒子シミュレーションにより、土壌の風化度から土の力学特性(かさ密度、圧縮・せん断強度など)を推定する手法の検討を行った。これらの結果を基に、将来の月探査計画についての提案を行った。
-
探査機「かぐや」による月重力・測地マッピングと月二分性の起源
研究課題/領域番号：20244073 2008年 - 2011年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A)
佐々木 晶, 花田 英夫, 荒木 博志, 松本 晃治, 野田 寛大, 河野 宣之, 岩田 隆浩, 春山 純一, 大竹 真紀子, 松永 恒雄, 並木 則行, 出村 裕英, 山口 靖, 山路 敦
配分額：47580000円 （ 直接経費：36600000円 、 間接経費：10980000円 ）
かぐや月探査で、2機の子衛星と国内外8局によるVLBI観測を使い裏側を含む月全球の重力場を、レーザ高度計により極域を含む月全球の地形を、ともに世界で初めて高精度で求めた。VLBIによる衛星軌道決定精度向上を実証した。重力場と地形から月全球の地殻厚さを求め、裏側のモスクワの海の下で地殻が最も薄いことを明らかにした。裏側高地の中規模の衝突地形は、表側よりはやく冷えた厚い地殻で支えられたと考えられる。
-
表面反射スペクトルから探る太陽系氷天体の海の進化
研究課題/領域番号：18654079 2006年 - 2007年
日本学術振興会 科学研究費助成事業 萌芽研究
佐々木 晶, 大竹 真紀子
配分額：2800000円 （ 直接経費：2800000円 ）
木星探査機ガリレオに搭載された近赤外線マッピング分光計は、氷衛星エウロパの表面に、硫酸の存在する可能性を示した。ナトリウム・マグネシウム硫酸塩が地下から溶け込んだ水の噴出によりエウロパの地表に到達して、その後激しい放射場によって変化して硫酸を生成させたという地下海洋説が提唱された。ハワイ大学のMcCordらは、硫酸塩水和物もしくは炭酸塩水和物の反射スペクトルが近赤外スペクトルを説明しうることを示した。地表における塩類水和物や硫酸の存在は地下海洋の証拠と考えられている。
本年度の研究では、昨年度に国立天文台水沢地区に導入した反射スペクトル装置に導入した、塩類の反射スペクトルを幅広い温度領域で測定して氷天体での存在を議論できるように、近赤外の反射スペクトル測定のための波長拡大ユニットを導入した。これにより、2500nmまでの二方向反射スペクトル測定が可能になった。また、検出器の切り替えによる反射スペクトルのギャップを無くすために、検出器ごとにデータを保存して、波長をオーバーラップさせる機能を付加した。これまでエプソマイト、ナトロンなどの、氷衛星表面に噴出して存在すると考えられる、硫酸塩、炭酸塩の塩類鉱物の反射スペクトルの測定を行い、氷天体の反射スペクトルの制約を目指した。これらの塩類鉱物は透明度が高いために反射率測定で容器の影響を受けやすい。粉体反射スペクトル測定のために、これまでのものより深さのあるサンプルホルダーを導入した。