京都大学 京都大学

ILAS Seminar :Habitable Earth - History of our Home Planet

Numbering Code U-LAS70 10001 SJ50 Year/Term 2022 ・ First semester
Number of Credits 2 Course Type seminar
Target Year Mainly 1st year students Target Student For all majors
Language Japanese and English Day/Period Wed.5
Instructor name YAMASHIKI YOUSUKE (Graduate School of Advanced Integrated Studies in Human Survivability Professor)
Outline and Purpose of the Course 地球が誕生した後、長期にわたってハビタブルゾーン（ゴルディロックスゾーン）に位置し、様々な生命の発展を支えた事実を、太陽系の他の惑星群の放射平衡温度（黒体温度）と惑星探査機による惑星表面温度との比較、大気組成や自転・公転周期、衛星（月）の形成と存在などを考慮しながら考察する。同時に、現在までに発見された太陽系外惑星について様々な知見をもとに分類し、様々な恒星系での複数のハビタブルゾーン定義について考察し、生命が存在する可能性のあるハビタブル惑星の条件を考察する。
また、シュミットカセグレン望遠鏡を用いた天体観望を通じて太陽系の惑星と主な一等星や星座・メシエ天体について学習する。岡山せいめい望遠鏡での解説と現状の観測についても解説する。
また地球史の学習を通じて海洋と大気の形成条件と，海洋循環や水文循環プロセスがもたらす気候安定効果について学び，そのシステムが機能しなくなった際の極端事象について学ぶ。また大量絶滅事象を学習することにより，地球生態システムを維持するための要因について学び、人類の生存のための重要な惑星的条件について考慮する。同時に、太陽フレア・恒星フレアによる生命・宇宙開発への影響についても考察する。
本ILASセミナーは、2015年度にポケットゼミとして開講されて以来、７年目の開講となるが、2016-2021年度には太陽系外惑星データベースExoKyotoをILASセミナー受講生が中心となって開発・公開を行ない、現在様々な分野で利用されている。また総合生存学館環境災害研究会、宇宙ユニット・宇宙生物学ゼミ、花山天文台らと連携しつつ観望会や系外惑星セミナー・観測を開催するなど、活発な交流活動を行っており、そのようなアウトリーチ活動の開催やILASセミナー終了後の相互連携も目標としている。
Course Goals ハビタブル・ゾーン（ゴルディロックスゾーン）についての理解を深め、地球の特殊性を理解し、生命が存在する惑星についての基礎的条件について考察する。身近な天体に親しみ、天体観測についての基礎的スキルを身につける。さらに、人類および生命の維持のために必要な惑星の条件について学び、太陽系外惑星の分類に応用したのち、人類と生命の生存のために我々が何をなすべきかについて知見を育む。
天体観望会の開催や、系外惑星データベースの開発、ワークショップや合宿を通じての人材交流を通じて、「市民に開かれた大学」として、積極的に情報発信できる学生となることをもう一つの目標とする。
Schedule and Contents 以下のテーマについて授業を行う予定である。なお、２コマ相当を京都大学防災研究所白浜海象観測所での実習に充てる。

１．地球型惑星それぞれの比較を通じて第三番惑星の特殊性について学ぶ。地球型惑星それぞれについての太陽定数・惑星アルベドを利用した放射平衡温度(黒体温度 Blackbody Temperature)算定を通じて、各惑星における大気の組成比較とその温室効果の違いについて学ぶ。
２．ハビタブル惑星の条件１－金星を例にとり暴走温室効果(Runaway Greenhouse Effect)と射出限界(Critical Flax)について学ぶ。さらに、地球と金星の比較とそれぞれの磁気圏とその作用、またビーナス・エクスプレスによる磁気リコネクションの証拠などをもとに惑星磁場の重要性について学ぶ。
３．ハビタブル惑星の条件２－雪玉地球(Snowball Earth)を例にとり，水文プロセスの重要性について学ぶ。 これらから、Kopparapu et al.2013によるハビタブルゾーン設定について学ぶ。
４．地球惑星形成の歴史１－月誕生過程について、ジャイアント・インパクト説をもとに解説し、月の存在と地球環境の安定、自転軸の安定について学ぶ。
５．地球惑星形成の歴史２－雪玉地球(Snowball Earth)時代の証拠とその大気組成への影響（過酸化水素の生成による酸素濃度増加説）、海洋凍結による海洋循環停止の影響について学ぶ。
６．地球惑星形成の歴史３－ペルム期末大量絶滅(P-T境界事変)と海洋無酸素事変(Oceanic Anoxic Events - OAEs)について学ぶ。
７．地球惑星形成の歴史４－白亜紀末大量絶滅(K-T境界事変)と隕石衝突説、またその証拠とされるK-T境界層のイリジウムについて学ぶ。
８．地球惑星形成の歴史５－新生代・完新世の大量絶滅の可能性について学ぶ。
９．太陽系外惑星１－系外惑星発見の歴史とその手法（視線速度法）、ケプラー宇宙望遠鏡とトランジット法について学ぶ。
１０．太陽系外惑星２－系外惑星の分類・愛称（ホットジュピター・ホットネプチューン、スーパーアースなど）を学び、系外惑星の居住可能性の分類方法について学ぶ。
１１．太陽系外惑星３－系外惑星データベース“ExoKyoto”を用いて、ハビタブルな惑星を探り、その居住可能性について議論を行う。
１２．＜フィードバック＞以下のフィールド見学会および、望遠鏡の基本操作、主な星座と一等星、メシエ天体について解説する。

＊防災研究所白浜海象見学と惑星の観望会実施予定6月25日-6月26日（土曜日・日曜日）
【場所】京都大学防災研究所白浜海象観測所
http://rcfcd.dpri.kyoto-u.ac.jp/frs/shirahama/index.html

白浜水族館
【現地協力教員（予定）】馬場　康之（准教授）
【予定費用（受講生実費）】交通費　特急の場合往復１２１００円、プラス宿泊代＋食事代（参加人数によって変化）　（昨年度は、バスにて全員で移動、一人交通費は一万円前後でした）＊白浜海の家宿泊が可能となれば、安く宿泊可能です。
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/about/facilities/outside/fa_sirahama.html

【内容】白浜海象観測所の見学　ボートによる観測実習（海象次第）望遠鏡を用いた惑星観測（天候次第）
　＊受講生には基本的に全員参加いただく予定ですが、参加できない学生は特別措置を講じます。
Evaluation Methods and Policy 講義の後の短いレポートと最終レポートによる。
講義の理解、惑星系と宇宙についての興味などを評価する。
Course Requirements 宇宙や地球・他の惑星系について興味のある学生であること。
Study outside of Class (preparation and review) NASAやESAのホームページ、NHK教育などでの宇宙関連番組、講義で紹介する英語での教育番組等を積極的に学習する。
References, etc. シリーズ現代の天文学　第一巻　人類の住む宇宙, 岡村定矩他編, (日本評論社)
シリーズ現代の天文学　第九巻　太陽系と惑星, 岡村定矩他編, (日本評論社)
Related URL http://www.exoplanetkyoto.org
http://www.gwrlab.org
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