2023年度「大隅良典基礎研究賞」を3人が受賞

地球には表層だけでなく、その内部にも水やガスといった流体が存在します。特に、地殻における地殻流体は、地震活動に大きく影響しています。ゆえに、地殻流体の動きを数km・数時間という高分解能で捉えることが重要ですが、従来法では困難でした。そこで本研究では、震源から放射された地震波が地殻流体により反射・散乱され生じる「後続波」の波形形状変化に着目します。後続波はその発生源に対し特に感度を持つため「地殻流体の動き」を捉える上で有益です。今回ターゲットにするのは、秋田県森吉山地域で観測される後続波です。この地域で観測される後続波に関して、波形形状が数種類に時間変化することが報告されており、その主要因として後続波の発生源における地殻流体の動きが指摘されていました。本研究では、後続波形状の分類と、それらに対応する後続波の発生源の形状を地震波動伝播シミュレーションで探索することで、地殻流体の動きを捉えます。

夜空を彩る星々の中には、太陽の100倍以上の質量を持つ「超大質量星」も存在します。これら超大質量星が放つ強烈な紫外線は、周囲のガスを吹き飛ばしてしまうため、それほど大きなガス質量がどのようにして獲得されたかは長らく謎でした。ところが近年、「円盤降着」が重要な鍵となることがわかってきたのです。この過程では、高密度のガス円盤により紫外線は円盤上下方向へとそらされつつ、大量のガスが中心星に供給されることが期待されています。本研究では、磁場、輻射、ダスト微粒子などの物理過程を考慮した数値シミュレーションを通じて、円盤降着と紫外線フィードバックのダイナミクスを解析します。さらに最高性能電波望遠鏡アルマを使用した国際観測プロジェクトと連携することで、「円盤降着による超大質量星誕生」の検証を目指します。

気候変動の影響はさまざまな場所に及んでいますが、地盤も例外ではありません。特に表層は激しい乾燥と湿潤の繰り返しを受けるため、亀裂の発生と災害への寄与が顕著になることが予想されます。開口した亀裂では雨水が浸透しやすくなり、土の強度が低下します。本研究は、亀裂の発生過程とそれに伴う土構造物の劣化初期段階のモデル化と予測法の構築を目的とします。新しい試験法を使って、これまで測ることができなかった亀裂発生時の土の内部応力を明らかにします。亀裂の駆動力である応力を介して、目視では観察できない微細・内部の亀裂の発生を正確に捉えることができます。また測定値と比較検証することで、応力の予測値が信頼できるモデルの構築が可能になります。新たなリスクである亀裂を適切に考慮した安定性評価の実現を目指し、応力の実測に基づいて亀裂の挙動を明らかにします。環境・社会の変化に合わせ、土構造物の維持管理技術のアップデートに貢献します。