東北大学研究者紹介

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アオキ　シヨウヘイ

青木　翔平

Shohei Aoki

所属

大学院理学研究科　地球物理学専攻

職名

准教授

学位

理学博士（東北大学）

researchmap

https://researchmap.jp/shoheia

J-GLOBAL ID

202001018584112592

ORCID

https://orcid.org/0000-0001-6727-125X

プロフィール

東京大学ニュースサイトFOCUSの特集記事：”火星にあった「海」はなぜ消失した？”

令和３年度東京大学卓越研究員

主な参加プロジェクト

2024~: 欧州金星探査機Envision 分光装置VenSpec Suite Co-investigator
2021~2022: 国際次期火星探査ミッションMars Ice Mapper mission Measurements-Definition-Team [link]
2018~: JAXA MMX火星衛星探査計画赤外分光計MIRS Co-investigator [link]
2018~: JAXA MMX火星衛星探査計画火星サブサイエンスチームメンバー
2015~: 欧州火星探査機ExoMars Trace Gas Orbiter NOMAD分光計 Co-investigator [link]
2010~: 欧州火星探査機Mars Express フーリエ分光計PFS Co-investigator
2020: IRTF望遠鏡火星観測 Principle-investigator
2019: IRTF望遠鏡金星観測 Principle-investigator
2018: ALMA望遠鏡火星観測 Principle-investigator
2016, 2017, 2018: SOFIA望遠鏡火星観測 Principle-investigator
2012, 2014: Subaru望遠鏡火星観測 Principle-investigator
2015~2018: EU Horizon2020プロジェクト“Understanding Planet Mars With Advanced Remote-sensing Datasets and Synergistic Studies (UPWARDS)” [link]
2014~2016: EU FP7 プロジェクト“Collaborative Rover and Interactive Virtual Environments (CROSS-DRIVE)” [link]
2012~2015: ESA プロジェクト“Synergetic SWIR and IR retrievals of near-surface concentrations of CH4 and CO for Eartha and Planetary atmospheres (SIROCCO)” [link]

経歴 9

2025年11月～継続中

東北大学　大学院理学研究科地球物理学専攻　准教授（クロスアポイントメント）
2022年4月～継続中

東京大学　大学院新領域創成科学研究科複雑理工学専攻　講師
2019年10月～継続中

Belgian Institute for Space Aeronomy (ベルギー王立宇宙科学研究所) Visiting researcher
2021年4月～ 2022年3月

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太陽系科学研究系プロジェクト研究員
2019年10月～ 2021年3月

Université de Liège (リエージュ大学) FNRS F.R.S. (ベルギー国立科学研究基金) Postdoctoral Researcher
2016年11月～ 2019年10月

Belgian Institute for Space Aeronomy (ベルギー王立宇宙科学研究所)　Scientific collaborator under employment contract
2014年11月～ 2016年11月

Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Istituto Nazionale di Astrofisica (イタリア宇宙科学研究所)　Research Assistant
2014年4月～ 2014年11月

東北大学　産学官連携研究員
2011年4月～ 2014年3月

日本学術振興会特別研究員 DC1 (東北大学)

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学歴 3

東北大学大学院　理学研究科　地球物理学専攻

2011年4月～ 2014年3月
東北大学大学院　理学研究科　地球物理学専攻

2009年4月～ 2011年3月
東北大学　理学部　宇宙地球物理学科

2005年4月～ 2009年3月

研究キーワード 9

大気分光
リモートセンシング
比較惑星
地球型惑星
金星
火星
惑星探査
惑星大気
惑星科学

研究分野 1

自然科学一般 / 宇宙惑星科学 /

受賞 7

文部科学大臣表彰（若手科学者賞）

2024年4月　探査機と望遠鏡の高波長分解能分光観測による火星大気研究
NASA Agency Honor Group Award

2024年3月
大林奨励賞

2022年11月　地球電磁気・地球惑星圏学会
卓越研究員（公募型）

2022年4月　東京大学
バロン・ニコレ賞2019

2020年6月　ベルギー王立科学アカデミー
博士研究教育院生

2011年4月　東北大学国際高等研究教育院
教育院修士研究教育院生

2010年4月　東北大学国際高等研究

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論文 89

Dust and Cloud Transport by Traveling Waves in the Martian Atmosphere Studied With Mars Climate Sounder 査読有り

Nozomi Kakinuma, Shohei Aoki, Takeshi Imamura, Katsuyuki Noguchi, Armin Kleinböhl

Journal of Geophysical Research: Planets　131　(1)　2026年1月24日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2025je009387 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100

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Abstract Traveling waves in the Martian atmospheres play a crucial role in determining the weather and climate, particularly at mid‐to‐high latitudes. Previous observations have shown that these waves become prominent from early autumn to late winter in the northern hemisphere, influencing the dust cycle. However, their impact on the transport of dust and water ice clouds has not been studied quantitatively. Investigating the interaction between traveling waves and transport of such substances provides deeper insights into the climatology of Mars. In this study, we utilize data taken by the Mars Climate Sounder (MCS) onboard the Mars Reconnaissance Orbiter. Observations reveal eastward‐propagating waves during the northern autumn and winter, identified as Rossby waves. The results show that waves with a zonal wavenumber of 1 become prominent during this period and in this region. Moreover, there is a correlation among the periodic variations in temperature, dust, and water ice. The amplitudes of the temperature, dust, and water ice variations are roughly consistent with each other, suggesting that the variations are all driven by the meridional advection associated with the traveling waves. These findings suggest that traveling waves play a significant role in the transport of dust and water ice clouds on Mars.
Following the HCl Cycle Over Three Martian Seasons in Mars Year 36 査読有り

Sara Faggi, Shohei Aoki, Giuliano Liuzzi, Geronimo Villanueva, Hideo Sagawa, Michael J. Mumma, Ann Carine Vandaele, Frank Daerden, Sébastien Viscardy

Journal of Geophysical Research: Planets　130　(11)　2025年11月14日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2025je009105 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100

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Abstract Hydrogen chloride (HCl) was recently discovered in the Mars atmosphere using the ESA's ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) onboard ESA's ExoMars mission. Its discovery is the first confirmation of an active presence of any chlorine‐bearing species in the modern Mars atmosphere. TGO permitted investigations of HCl altitude profiles with high precision and showed that water vapor and ice clouds play an important role in the production and temporary loss of HCl. TGO cannot always sample the Martian atmosphere near the surface, and when those measurements are possible, they are highly affected by the increase in dust opacity, nor can TGO observe at equatorial latitudes with high cadence, due to orbital constraints, so its measurements are not suitable to obtain instantaneous global coverage. In this work, we present a methodic investigation of the Martian atmosphere, in support of the ExoMars TGO mission, targeting HCl and water using iSHELL at NASA/InfraRed Telescope Facility. Our observations mapped the Martian atmosphere, exploring three seasons in Martian Year 36. We observed the beginning of an increase in the HCl abundances around L _S = 249°–301°, followed by a drop in the abundances around L _S = 319°. We confirmed a strong correlation between the spatial distribution of water vapor and HCl—both globally and locally—suggesting that water vapor plays an important role in the production of HCl, in agreement with previous studies. Our observations also suggest the presence of two competing processes involving the dust, one supporting HCl production and another one contributing to its destruction.
A Statistical Study of Local Dust Storm Occurrences on Mars Using the 2.77 μm CO2 Band Observed by OMEGA/Mars Express 査読有り

Akira Kazama, Shohei Aoki, Yann Leseigneur, Mathieu Vincendon, Yasumasa Kasaba, Hiromu Nakagawa, Thomas Gautier, Aymeric Spiga, Tanguy Bertrand, Franck Montmessin, Kazunori Ogohara, Takeshi Imamura, Isao Murata, John Carter

Journal of Geophysical Research: Planets, 130, e2025JE008987.　2025年9月
Sulfur Dioxide Distribution at the Venusian Cloud‐Top Retrieved From Akatsuki UV Images 査読有り

T. Iwanaka, T. Imamura, S. Aoki, E. Marcq, H. Sagawa, A. Stolzenbach, Y. J. Lee, A. Yamazaki

Journal of Geophysical Research: Planets　130　(7)　2025年6月26日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2024je008775 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100

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Abstract and the unidentified UV absorber are major absorbers in the near‐ultraviolet region in the Venusian atmosphere and influence the climate system. We developed a method to retrieve and the imaginary part of the refractive index , a proxy for the unidentified absorber, from 15,002 pairs of 283 and images taken by the Ultraviolet imager (UVI) onboard Akatsuki. We obtained the distributions of and the unidentified absorber with high spatial resolution every 2 hours for about 6.5 years. We analyzed the local time and latitudinal distributions of and the unidentified absorber. The mixing ratio at the cloud top around altitude depends on latitude and local time, ranging from 80 to , within the range of previous observations. and the unidentified absorber are abundant at low latitudes and decrease toward mid‐latitudes, which is attributed to vertical transport by the Hadley circulation. The abundance is maximized around 14:30 at low latitudes; the distribution is explained by the vertical transport by the semi‐diurnal tide and consistent with the cloud‐top velocity distribution. The local time and latitude dependence of obtained is consistent with a three‐dimensional general circulation model involving photochemical reactions. We also derived the long‐term variations in and the unidentified absorber. increased from 2016 to 2019, showed no clear trend until early 2021, and decreased through 2022. No clear correlation was seen between the unidentified absorber and the mean super rotation speed, although it contributes to the solar heating rate.
Global Mapping of HCl on Mars by IRTF/iSHELL

S. Aoki, S. Faggi, G. L. Villanueva, G. Liuzzi, H. Sagawa, F. Daerden, S. Viscardy, S. Koyama, A. C. Vandaele

The Planetary Science Journal　5　(158)　2024年7月16日

DOI： 10.3847/PSJ/ad58dc 　
Synthesis of 13C-depleted organic matter from CO in a reducing early Martian atmosphere 査読有り

Yuichiro Ueno, Johan A. Schmidt, Matthew S. Johnson, Xiaofeng Zang, Alexis Gilbert, Hiroyuki Kurokawa, Tomohiro Usui, Shohei Aoki

Nature Geoscience　2024年5月9日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1038/s41561-024-01443-z 　

ISSN：1752-0894

eISSN：1752-0908

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Abstract Organic matter found in early Martian sediment may yield clues to the planet’s environmental conditions, prebiotic chemistry and habitability, but its origin remains unclear. Strong ¹³C depletion in sedimentary organic matter at Gale crater was recently detected by the Curiosity rover. Although this enigmatic depletion remains debated, if correct, a mechanism to cause such strong ¹³C depletion is required. Here we show from CO₂ photolysis experiments and theoretical considerations that solar ultraviolet photolysis of CO₂ in a reducing atmosphere can yield strongly ¹³C-depleted CO. We suggest that atmospheric synthesis of organic compounds from photolysis-produced CO is a plausible mechanism to explain the source of isotopically depleted organic matter in early Martian sediments. Furthermore, this mechanism could explain ¹³C enrichment of early Martian CO₂ without requiring long-term carbon escape into space. A mass balance model calculation using our estimated isotopic fractionation factor indicates the conversion of approximately 20% of volcanic CO₂ emissions on early Mars into organics via CO, consistent with the available data for carbon isotopes of carbonate. Although alternative pathways for organic compound production have been proposed, our findings suggest that considerable amounts of organic matter may have been synthesized from CO in a reducing early Martian atmosphere and deposited in sediments.
CO2 in the atmosphere of Mars depleted in 13C 査読有り

Giuliano Liuzzi, Geronimo L. Villanueva, Shohei Aoki, Shane W. Stone, Sara Faggi, Loïc Trompet, Lori Neary, Frank Daerden, Sébastien Viscardy, Guido Masiello, Carmine Serio, Ian R. Thomas, Manish R. Patel, Giancarlo Bellucci, Jose-Juan Lopez-Moreno, Bojan Ristic, Ann Carine Vandaele

Icarus　116121-116121　2024年5月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.icarus.2024.116121 　

ISSN：0019-1035
Constraining the global composition of D/H and 18O/16O in Martian water using SOFIA/EXES 査読有り

J Alday, S Aoki, C DeWitt, F Montmessin, J A Holmes, M R Patel, J P Mason, T Encrenaz, M J Richter, P G J Irwin, F Daerden, N Terada, H Nakagawa

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society　530　(3)　2919-2932　2024年4月22日
出版者・発行元： Oxford University Press (OUP)
DOI： 10.1093/mnras/stae1067 　

ISSN：0035-8711

eISSN：1365-2966

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ABSTRACT Isotopic ratios in water vapour carry important information about the water reservoir on Mars. Localized variations in these ratios can inform us about the water cycle and surface–atmosphere exchanges. On the other hand, the global isotopic composition of the atmosphere carries the imprints of the long-term fractionation, providing crucial information about the early water reservoir and its evolution throughout history. Here, we report the analysis of measurements of the D/H and 18O/16O isotopic ratios in water vapour in different seasons (LS = 15○, 127○, 272○, and 305○) made with the Echelon-Cross-Echelle Spectrograph (EXES) aboard the Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA). These measurements, free of telluric absorption, provide a unique tool for constraining the global isotopic composition of Martian water vapour. We find the maximum planetary D/H ratio in our observations during the northern summer (D/H = 5.2 ± 0.2 with respect to the Vienna Standard Mean Ocean Water, VSMOW) and to exhibit relatively small variations throughout the year (D/H = 5.0 ± 0.2 and 4.3 ± 0.4 VSMOW during the northern winter and spring, respectively), which are to first order consistent though noticeably larger than the expectations from condensation-induced fractionation. Our measurements reveal the annually averaged isotopic composition of water vapour to be consistent with D/H = 5.0 ± 0.2 and 18O/16O = 1.09 ± 0.08 VSMOW. In addition, based on a comparison between the SOFIA/EXES measurements and the predictions from a Global Climate Model, we estimate the D/H in the northern polar ice cap to be $\sim\!{5}~{ { \ \rm per\ cent } }$ larger than that in the atmospheric reservoir (D/Hice = 5.3 ± 0.3 VSMOW).
Depletion of ¹³C in CO in the Atmosphere of Mars Suggested by ExoMars-TGO/NOMAD Observations 査読有り

S. Aoki, K. Shiobara, N. Yoshida, L. Trompet, T. Yoshida, N. Terada, H. Nakagawa, G. Liuzzi, A. C. Vandaele, I. R. Thomas, G. L. Villanueva, M. A. Lopez-Valverde, A. Brines, M. R. Patel, S. Faggi, F. Daerden, J. T. Erwin, B. Ristic, G. Bellucci, J. J. Lopez-Moreno, H. Kurokawa, Y. Ueno

The Planetary Science Journal　4　(5)　97-97　2023年5月26日
出版者・発行元： American Astronomical Society
DOI： 10.3847/psj/acd32f 　

eISSN：2632-3338

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Abstract The atmosphere of Mars is mainly composed by carbon dioxide (CO₂). It has been predicted that photodissociation of CO₂ depletes ¹³C in carbon monoxide (CO). We present the carbon ¹³C/¹²C isotopic ratio in CO at 30–50 km altitude from the analysis of the solar occultation measurements taken by the instrument Nadir and Occultation for Mars Discovery on board the ExoMars Trace Gas Orbiter (ExoMars-TGO). We retrieve ¹²C¹⁶O, ¹³C¹⁶O, and ¹²C¹⁸O volume mixing ratios from the spectra taken at 4112–4213 cm⁻¹, where multiple CO isotope lines with similar intensities are available. The intensities of the ¹²C¹⁶O lines in this spectral range are particularly sensitive to temperature, thus we derive the atmospheric temperature by retrieving CO₂ density with simultaneously measured spectra at 2966–2990 cm⁻¹. The mean δ¹³C value obtained from the ¹³C¹⁶O/¹²C¹⁶O ratios is −263‰, and the standard deviation and standard error of the mean are 132‰ and 4‰, respectively. The relatively large standard deviation is due to the strong temperature dependences in the ¹²C¹⁶O lines. We also examine the ¹³C¹⁶O/¹²C¹⁸O ratio, whose lines are less sensitive to temperature. The mean δ value obtained with ¹²C¹⁸O instead of ¹²C¹⁶O is −82‰ with smaller standard deviation, 60‰. These results suggest that CO is depleted in ¹³C when compared to CO₂ in the Martian atmosphere as measured by the Curiosity rover. This depletion of ¹³C in CO is consistent with the CO₂ photolysis-induced fractionation, which might support a CO-based photochemical origin of organics in Martian sediments.
Strong Depletion of ¹³C in CO Induced by Photolysis of CO₂ in the Martian Atmosphere, Calculated by a Photochemical Model 査読有り

Tatsuya Yoshida, Shohei Aoki, Yuichiro Ueno, Naoki Terada, Yuki Nakamura, Kimie Shiobara, Nao Yoshida, Hiromu Nakagawa, Shotaro Sakai, Shungo Koyama

The Planetary Science Journal　4　(3)　53-53　2023年3月1日
出版者・発行元： American Astronomical Society
DOI： 10.3847/psj/acc030 　

eISSN：2632-3338

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Abstract The isotopic signature of atmospheric carbon offers a unique tracer for the history of the Martian atmosphere and the origin of organic matter on Mars. The photolysis of CO₂ is known to induce strong isotopic fractionation of the carbon between CO₂ and CO. However, its effects on the carbon isotopic compositions in the Martian atmosphere remain uncertain. Here, we develop a 1D photochemical model to consider the isotopic fractionation via photolysis of CO₂, to estimate the vertical profiles of the carbon isotopic compositions of CO and CO₂ in the Martian atmosphere. We find that CO is depleted in ¹³C compared with CO₂ at each altitude, due to the fractionation via CO₂ photolysis: the minimum value of the δ¹³C in CO is about −170‰ under the standard eddy diffusion setting. This result supports the hypothesis that fractionated atmospheric CO is responsible for the production of the ¹³C-depleted organic carbon in the Martian sediments detected by the Curiosity Rover, through the conversion of CO into organic materials and their deposition on the surface. The photolysis and transport-induced fractionation of CO that we report here leads to a ∼15% decrease in the amount of inferred atmospheric loss when combined with the present-day fractionation of the atmosphere and previous studies of carbon escape to space. The fractionated isotopic composition of CO in the Martian atmosphere may be observed by ExoMars Trace Gas Orbiter and ground-based telescopes, and the escaping ion species produced by the fractionated carbon-bearing species may be detected by the Martian Moons eXploration mission in the future.
Global vertical distribution of water vapor on Mars: Results from 3.5 years of ExoMars‐TGO/NOMAD science operations 査読有り

S. Aoki, A. C. Vandaele, F. Daerden, G. L. Villanueva, G. Liuzzi, R. T. Clancy, M. A. Lopez‐Valverde, A. Brines, I. R. Thomas, L. Trompet, J. T. Erwin, L. Neary, S. Robert, A. Piccialli, J. A. Holmes, M. R. Patel, N. Yoshida, J. Whiteway, M. D. Smith, B. Ristic, G. Bellucci, J. J. Lopez‐Moreno, A. A. Fedorova

Journal of Geophysical Research: Planets　2022年9月15日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2022je007231 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100
The deuterium isotopic ratio of water released from the Martian caps as measured with TGO/NOMAD 査読有り

Geronimo L. Villanueva, Giuliano Liuzzi, Shohei Aoki, Shane W. Stone, Adrian Brines, Ian R. Thomas, Miguel Angel Lopez‐Valverde, Loic Trompet, Justin Erwin, Frank Daerden, Bojan Ristic, Michael D. Smith, Michael J. Mumma, Sara Faggi, Vincent Kofman, Séverine Robert, Lori Neary, Manish Patel, Giancarlo Bellucci, J.‐J. Lopez‐Moreno, Ann Carine Vandaele

Geophysical Research Letters　2022年6月6日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2022gl098161 　

ISSN：0094-8276

eISSN：1944-8007
Density and temperature of the upper mesosphere and lower thermosphere of Mars retrieved from the OI 557.7 nm dayglow measured by TGO/NOMAD 査読有り

S. Aoki, L. Gkouvelis, J.‐C. Gérard, L. Soret, B. Hubert, M. A. Lopez‐Valverde, F. González‐Galindo, H. Sagawa, I. R. Thomas, B. Ristic, Y. Willame, C. Depiesse, J. Mason, M. R. Patel, G. Bellucci, J.‐J. Lopez‐Moreno, F. Daerden, A. C. Vandaele

Journal of Geophysical Research: Planets　127　(6)　2022年5月26日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2022JE007206 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100
Martian water loss to space enhanced by regional dust storms 査読有り

M. S. Chaffin, D. M. Kass, S. Aoki, A. A. Fedorova, J. Deighan, K. Connour, N. G. Heavens, A. Kleinböhl, S. K. Jain, J.-Y. Chaufray, M. Mayyasi, J. T. Clarke, A. I. F. Stewart, J. S. Evans, M. H. Stevens, W. E. McClintock, M. M. J. Crismani, G. M. Holsclaw, F. Lefevre, D. Y. Lo, F. Montmessin, N. M. Schneider, B. Jakosky, G. Villanueva, G. Liuzzi, F. Daerden, I. R. Thomas, J.-J. Lopez-Moreno, M. R. Patel, G. Bellucci, B. Ristic, J. T. Erwin, A. C. Vandaele, A. Trokhimovskiy, O. I. Korablev

Nature Astronomy　2021年8月16日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1038/s41550-021-01425-w 　

eISSN：2397-3366
Annual Appearance of Hydrogen Chloride on Mars and a Striking Similarity With the Water Vapor Vertical Distribution Observed by TGO/NOMAD 査読有り

S. Aoki, F. Daerden, S. Viscardy, I. R. Thomas, J. T. Erwin, S. Robert, L. Trompet, L. Neary, G. L. Villanueva, G. Liuzzi, M. M. J. Crismani, R. T. Clancy, J. Whiteway, F. Schmidt, M. A. Lopez‐Valverde, B. Ristic, M. R. Patel, G. Bellucci, J.‐J. Lopez‐Moreno, K. S. Olsen, F. Lefèvre, F. Montmessin, A. Trokhimovskiy, A. A. Fedorova, O. Korablev, A. C. Vandaele

Geophysical Research Letters　48　(11)　2021年6月
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2021gl092506 　

ISSN：0094-8276

eISSN：1944-8007
First Observation of the Oxygen 630 nm Emission in the Martian Dayglow 査読有り

J.‐C. Gérard, S. Aoki, L. Gkouvelis, L. Soret, Y. Willame, I. R. Thomas, C. Depiesse, B. Ristic, A. C. Vandaele, B. Hubert, F. Daerden, M. R. Patel, J.‐J. López‐Moreno, G. Bellucci, J. P. Mason, M. A. López‐Valverde

Geophysical Research Letters　48　(8)　2021年4月28日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2020gl092334 　

ISSN：0094-8276

eISSN：1944-8007
Transient HCl in the atmosphere of Mars 査読有り

Oleg Korablev, Kevin S. Olsen, Alexander Trokhimovskiy, Franck Lefèvre, Franck Montmessin, Anna A. Fedorova, Michael J. Toplis, Juan Alday, Denis A. Belyaev, Andrey Patrakeev, Nikolay I. Ignatiev, Alexey V. Shakun, Alexey V. Grigoriev, Lucio Baggio, Irbah Abdenour, Gaetan Lacombe, Yury S. Ivanov, Shohei Aoki, Ian R. Thomas, Frank Daerden, Bojan Ristic, Justin T. Erwin, Manish Patel, Giancarlo Bellucci, Jose Juan Lopez-Moreno, Ann C. Vandaele

Science Advances　7　(7)　2021年2月10日

DOI： 10.1126/sciadv.abe4386 　

eISSN：2375-2548
Water heavily fractionated as it ascends on Mars as revealed by ExoMars/NOMAD 査読有り

Geronimo L. Villanueva, Giuliano Liuzzi, Matteo M.J. Crismani, Shohei Aoki, Ann Carine Vandaele, Frank Daerden, Michael D. Smith, Michael J. Mumma, Elise W. Knutsen, Lori Neary, Sebastien Viscardy, Ian R. Thomas, Miguel Angel Lopez-Valverde, Bojan Ristic, Manish R. Patel, James A. Holmes, Giancarlo Bellucci, Jose Juan Lopez-Moreno

Science Advances　7　(7)　2021年2月10日

DOI： 10.1126/sciadv.abc8843 　

eISSN：2375-2548
Detection of green line emission in the dayside atmosphere of Mars from NOMAD-TGO observations 査読有り

J. -C. Gerard, S. Aoki, Y. Willame, L. Gkouvelis, C. Depiesse, I. R. Thomas, B. Ristic, A. C. Vandaele, F. Daerden, B. Hubert, J. Mason, M. R. Patel, J. -J. Lopez-Moreno, G. Bellucci, M. A. Lopez-Valverde, B. Beeckman

NATURE ASTRONOMY　4　(11)　1049-1052　2020年11月

DOI： 10.1038/s41550-020-1123-2 　

ISSN：2397-3366
Explanation for the Increase in High-Altitude Water on Mars Observed by NOMAD During the 2018 Global Dust Storm 査読有り

Neary, L., Daerden, F., Aoki, S., Whiteway, J., Clancy, R.T., Smith, M., Viscardy, S., Erwin, J.T., Thomas, I.R., Villanueva, G., Liuzzi, G., Crismani, M., Wolff, M., Lewis, S.R., Holmes, J.A., Patel, M.R., Giuranna, M., Depiesse, C., Piccialli, A., Robert, S., Trompet, L., Willame, Y., Ristic, B., Vandaele, A.C.

Geophysical Research Letters　47　(7)　2020年

DOI： 10.1029/2019GL084354 　

ISSN：0094-8276

eISSN：1944-8007
Water Vapor Vertical Profiles on Mars in Dust Storms Observed by TGO/NOMAD 査読有り

S. Aoki, Ann Carine Vandaele, F. Daerden, G. L. Villanueva, G. Liuzzi, I. R. Thomas, J. T. Erwin, L. Trompet, S. Robert, L. Neary, S. Viscardy, R. T. Clancy, M. D. Smith, M. A. Lopez-Valverde, B. Hill, B. Ristic, M. R. Patel, G. Bellucci, J. J. Lopez-Moreno, Jose Juan López-Moreno, Gustavo Alonso-Rodrigo, Francesca Altieri, Sophie Bauduin, David Bolsée, Giacomo Carrozzo, Edward Cloutis, Matteo Crismani, Fabiana Da Pieve, Emiliano D’aversa, Cédric Depiesse, Giuseppe Etiope, Anna A. Fedorova, Bernd Funke, Didier Fussen, Maia Garcia-Comas, Anna Geminale, Jean Claude Gérard, Marco Giuranna, Leo Gkouvelis, Francisco Gonzalez-Galindo, James Holmes, Benoît Hubert, Nicolay I. Ignatiev, Jacek Kaminski, Ozgur Karatekin, Yasumasa Kasaba, David Kass, Armin Kleinböhl, Orietta Lanciano, Franck Lefèvre, Stephen Lewis, Manuel López-Puertas, Miguel López-Valverde, Arnaud Mahieux, Jon Mason, Daniel Mege, Michael J. Mumma, Hiromu Nakagawa, Eddy Neefs, Robert E. Novak, Fabrizio Oliva, Arianna Piccialli, Etienne Renotte, Birgit Ritter, Frédéric Schmidt, Nick Schneider, Giuseppe Sindoni, Nicholas A. Teanby, Ed Thiemann, Alexander Trokhimovskiy, Jean Vander Auwera, James Whiteway, Valerie Wilquet, Yannick Willame, Michael J. Wolff, Paulina Wolkenberg, Roger Yelle, Aparicio Del Moral Beatriz, Pascal Barzin, Bram Beeckman, Ali Benmoussa, Sophie Berkenbosch, David Biondi, Sabrina Bonnewijn, Gian Paolo Candini, Roland Clairquin, Javier Cubas, Boris Giordanengo, Samuel Gissot, Alejandro Gomez, Brijen Hathi, Jose Jeronimo Zafra, Mark Leese, Jeroen Maes, Emmanuel Mazy, Alexandra Mazzoli, Jose Meseguer, Rafael Morales, Anne Orban, M. Pastor-Morales

Journal of Geophysical Research: Planets　124　(12)　3482-3497　2019年12月1日

DOI： 10.1029/2019JE006109 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100
Martian dust storm impact on atmospheric H2O and D/H observed by ExoMars Trace Gas Orbiter 査読有り

Vandaele, A.C., Korablev, O., Daerden, F., Aoki, S., Thomas, I.R., Altieri, F., López-Valverde, M., Villanueva, G., Liuzzi, G., Smith, M.D., Erwin, J.T., Trompet, L., Fedorova, A.A., Montmessin, F., Trokhimovskiy, A., Belyaev, D.A., Ignatiev, N.I., Luginin, M., Olsen, K.S., Baggio, L., Alday, J., Bertaux, J.-L., Betsis, D., Bolsée, D., Clancy, R.T., Cloutis, E., Depiesse, C., Funke, B., Garcia-Comas, M., Gérard, J.-C., Giuranna, M., Gonzalez-Galindo, F., Grigoriev, A.V., Ivanov, Y.S., Kaminski, J., Karatekin, O., Lefèvre, F., Lewis, S., López-Puertas, M., Mahieux, A., Maslov, I., Mason, J., Mumma, M.J., Neary, L., Neefs, E., Patrakeev, A., Patsaev, D., Ristic, B., Robert, S., Schmidt, F., Shakun, A., Teanby, N.A., Viscardy, S., Willame, Y., Whiteway, J., Wilquet, V., Wolff, M.J., Bellucci, G., Patel, M.R., López-Moreno, J.-J., Forget, F., Wilson, C.F., Svedhem, H., Vago, J.L., Rodionov, D., Alonso-Rodrigo, G., Bauduin, S., Carrozzo, G., Crismani, M., Da Pieve, F., D’Aversa, E., Etiope, G., Fussen, D., Geminale, A., Gkouvelis, L., Holmes, J., Hubert, B., Kasaba, Y., Kass, D., Kleinböhl, A., Lanciano, O., Nakagawa, H., Novak, R.E., Oliva, F., Piccialli, A., Renotte, E., Ritter, B., Schneider, N., Sindoni, G., Thiemann, E., Vander Auwera, J., Wolkenberg, P., Yelle, R., Anufreychik, K., Arnold, G., Bertaux, J.-L., Duxbury, N., Fouchet, T., Grassi, D., Guerlet, S., Hartogh, P., Khatuntsev, I., Kokonkov, N., Krasnopolsky, V., Kuzmin, R., Lacombe, G., Lellouch, E., Määttänen, A., Marcq, E., Martin-Torres, J., Medvedev, A., Millour, E., Moshkin, B., Patel, M.R., Quantin-Nataf, C., Rodin, A., Shematovich, V., Thomas, N., Trokhimovsky, A., Vazquez, L., Vincendon, M., Young, R., Zasova, L., Zelenyi, L., Zorzano, M.P.

Nature　568　(7753)　521-525　2019年

DOI： 10.1038/s41586-019-1097-3 　

ISSN：0028-0836

eISSN：1476-4687
No detection of methane on Mars from early ExoMars Trace Gas Orbiter observations 査読有り

Korablev, O., Vandaele, A.C., Montmessin, F., Fedorova, A.A., Trokhimovskiy, A., Forget, F., Lefèvre, F., Daerden, F., Thomas, I.R., Trompet, L., Erwin, J.T., Aoki, S., Robert, S., Neary, L., Viscardy, S., Grigoriev, A.V., Ignatiev, N.I., Shakun, A., Patrakeev, A., Belyaev, D.A., Bertaux, J.-L., Olsen, K.S., Baggio, L., Alday, J., Ivanov, Y.S., Ristic, B., Mason, J., Willame, Y., Depiesse, C., Hetey, L., Berkenbosch, S., Clairquin, R., Queirolo, C., Beeckman, B., Neefs, E., Patel, M.R., Bellucci, G., López-Moreno, J.-J., Wilson, C.F., Etiope, G., Zelenyi, L., Svedhem, H., Vago, J.L., Alonso-Rodrigo, G., Altieri, F., Anufreychik, K., Arnold, G., Bauduin, S., Bolsée, D., Carrozzo, G., Clancy, R.T., Cloutis, E., Crismani, M., Da Pieve, F., D’Aversa, E., Duxbury, N., Encrenaz, T., Fouchet, T., Funke, B., Fussen, D., Garcia-Comas, M., Gérard, J.-C., Giuranna, M., Gkouvelis, L., Gonzalez-Galindo, F., Grassi, D., Guerlet, S., Hartogh, P., Holmes, J., Hubert, B., Kaminski, J., Karatekin, O., Kasaba, Y., Kass, D., Khatuntsev, I., Kleinböhl, A., Kokonkov, N., Krasnopolsky, V., Kuzmin, R., Lacombe, G., Lanciano, O., Lellouch, E., Lewis, S., Luginin, M., Liuzzi, G., López-Puertas, M., López-Valverde, M., Määttänen, A., Mahieux, A., Marcq, E., Martin-Torres, J., Maslov, I., Medvedev, A., Millour, E., Moshkin, B., Mumma, M.J., Nakagawa, H., Novak, R.E., Oliva, F., Patsaev, D., Piccialli, A., Quantin-Nataf, C., Renotte, E., Ritter, B., Rodin, A., Schmidt, F., Schneider, N., Shematovich, V., Smith, M.D., Teanby, N.A., Thiemann, E., Thomas, N., Vander Auwera, J., Vazquez, L., Villanueva, G., Vincendon, M., Whiteway, J., Wilquet, V., Wolff, M.J., Wolkenberg, P., Yelle, R., Young, R., Zasova, L., Zorzano, M.P.

Nature　568　(7753)　517-520　2019年

DOI： 10.1038/s41586-019-1096-4 　

ISSN：0028-0836

eISSN：1476-4687
Independent confirmation of a methane spike on Mars and a source region east of Gale Crater 査読有り

Giuranna, M., Viscardy, S., Daerden, F., Neary, L., Etiope, G., Oehler, D., Formisano, V., Aronica, A., Wolkenberg, P., Aoki, S., Cardesín-Moinelo, A., Marín-Yaseli de la Parra, J., Merritt, D., Amoroso, M.

Nature Geoscience　12　(5)　326-332　2019年

DOI： 10.1038/s41561-019-0331-9 　

ISSN：1752-0894

eISSN：1752-0908
Mesospheric CO2 ice clouds on Mars observed by Planetary Fourier Spectrometer onboard Mars Express 査読有り

S. Aoki, Y. Sato, M. Giuranna, P. Wolkenberg, T. M. Sato, H. Nakagawa, Y. Kasaba

Icarus　302　175-190　2018年3月1日

DOI： 10.1016/j.icarus.2017.10.047 　

ISSN：0019-1035

eISSN：1090-2643
Stringent upper limit of CH4 on Mars based on SOFIA/EXES observations 査読有り

S. Aoki, M. J. Richter, C. Dewitt, A. Boogert, T. Encrenaz, H. Sagawa, H. Nakagawa, A. C. Vandaele, M. Giuranna, T. K. Greathouse, T. Fouchet, A. Geminale, G. Sindoni, M. McKelvey, M. Case, Y. Kasaba

Astronomy and Astrophysics　610　2018年2月1日

DOI： 10.1051/0004-6361/201730903 　

ISSN：0004-6361

eISSN：1432-0746
Seasonal variation of the HDO/H2O ratio in the atmosphere of Mars at the middle of northern spring and beginning of northern summer 査読有り

Shohei Aoki, Hiromu Nakagawa, Hideo Sagawa, Marco Giuranna, Giuseppe Sindoni, Alessandro Aronica, Yasumasa Kasaba

Icarus　260　7-22　2015年11月1日

DOI： 10.1016/j.icarus.2015.06.021 　

ISSN：0019-1035

eISSN：1090-2643
Search for hydrogen peroxide in the martian atmosphere by the planetary fourier spectrometer onboard mars express 査読有り

Shohei Aoki, Marco Giuranna, Yasumasa Kasaba, Hiromu Nakagawa, Giuseppe Sindoni, Anna Geminale, Vittorio Formisano

Icarus　245　177-183　2015年1月1日

DOI： 10.1016/j.icarus.2014.09.034 　

ISSN：0019-1035

eISSN：1090-2643
Upper limits of CH4 and OCS in the Martian atmosphere from NOMAD/TGO solar occultation: A study of vertical averaging and systematic uncertainties 査読有り

M. Escudero-Jiménez, M.A. López-Valverde, J. Peralta, T. Moya, A. Belmonte, A. Brines, I. Thomas, G. Villanueva, G. Liuzzi, E. Knutsen, S. Viscardy, F. González-Galindo, A. Modak, B. Funke, J.J. López-Moreno, J. Rodríguez, R. Sanz, F. Daerden, L. Trompet, A.S.J. Khayat, S. Aoki, B. Ristic, M.R. Patel, G. Bellucci, A.C. Vandaele

Icarus　448　116923-116923　2026年4月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.icarus.2025.116923 　

ISSN：0019-1035
The MMX InfraRed Spectrometer (MIRS) for the spectral characterization of the Martian system 査読有り

Maria Antonietta Barucci, Pernelle Bernardi, Jean-Michel Reess, Sonia Fornasier, Frederic Merlin, Alain Doressoundiram, Thomas Gautier, Takahiro Iwata, Hiromu Nakagawa, Tomoki Nakamura, Christophe Donny, Sadok Abbaki, Shohei Aoki, Takehiko Arai, Pierre Beck, Marion Bonafous, Martin Boutelier, Jean-Christophe Bouquier, John Robert Brucato, Mickael Bruno, Jean-Tristan Buey, Matthieu Castelnau, Sebastien Charnoz, Marc Chaussidon, Frederic Chapron, Athena Coustenis, Willy D’anna, Gael David, Marco Delbo, Bruno Dubois, Sebastien Etcheverry, Catherine Garat, Stephane Gauffre, Hidenori Genda, Fabrice Glize, Rafik Hassen-Khodja, Valentin Hazard, Gilles Hervet, Ryuki Hyodo, Takeshi Imamura, Christian Imbert, Sophie Jacquinod, Laurent Jorda, Shingo Kameda, Driss Kouach, Toru Kouyama, Takeshi Kuroda, Hiroyuki Kurokawa, Laurent Lapauw, Jeremie Lasue, Laetitia Le Deit, Michel Le Du, Cedric Leyrat, Christophe Mathé, Moe Matsuoka, Maeva Millan, Hideaki Miyamoto, Frederic Moynier, Napoléon Nguyen Tuong, Kazunori Ogohara, Takahito Osawa, Jerome Parisot, Paolo Pilleri, Veronique Piou, Giovanni Poggiali, Nathalie Pons, Benjamin Quertier-Dagorn, Antsa Rasamoela, Sean Raymond, Francis Rocard, Anne Rouvié, Takeshi Sakanoi, Takao M. Sato, Hervé Soulie, Eric Sawyer, Aymeric Spiga, Robin Sultana, Nicolas Theret, Sylvain Trémolières, Pascal Truchelut, Fuminori Tsuchiya, Pierre Vernazza, Antonin Wargnier, Koki Yumoto, Didier Zeganadin

Progress in Earth and Planetary Science　12　(1)　2025年8月19日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1186/s40645-025-00746-y 　

eISSN：2197-4284

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Abstract MIRS (MMX InfraRed Spectrometer) is a push-broom imaging spectrometer onboard of the JAXA sample return MMX mission. It has been built by the French laboratory LESIA, today LIRA (Laboratory for Instrumentation and Research in Astrophysics) of Paris Observatory-PSL in collaboration with five other French laboratories, collaboration and financial support of CNES and close collaboration with JAXA and MELCO. MIRS, designed to accomplish the MMX scientific objectives, has been built to be adapted on MMX Exploration Module. MIRS will remotely observe the Martian system for three years. MIRS will observe Phobos, Deimos and Mars in the spectral range 0.9–3.6 µm to characterize surface composition of the satellites and investigate Martian atmospheric variations. An overview of the MIRS Flight Model is presented as well as the data processing and the expected results.
Temporal variation in the cloud-top temperature of Venus revealed by meteorological satellites 査読有り

Gaku Nishiyama, Yudai Yudai, Shinsuke Uno, Shohei Aoki, Tatsuro Iwanaka, Takeshi Imamura, Yuka Fujii, Thomas G. Müller, Makoto Taguchi, Toru Kouyama, Océane Barraud, Mario D’Amore, Jörn Helber, Solmaz Adeli, Harald Hiesinger

Earth Planets Space 77, 91　2025年6月30日

DOI： 10.1186/s40623-025-02223-8 　
Large Water Inventory in Highly Adsorptive Regolith Simulated With a Mars Global Climate Model 査読有り

M. Kobayashi, A. Kamada, T. Kuroda, H. Kurokawa, S. Aoki, H. Nakagawa, N. Terada

Journal of Geophysical Research: Planets　130　(2)　2025年2月

DOI： 10.1029/2024JE008697 　
Scientific objectives and instrumental requirements of the IR spectrometer VenSpec-H onboard EnVision 査読有り

Séverine Robert, Justin T. Erwin, Roderick De Cock, Ian R. Thomas, Nuno Pereira, Lars Jacobs, Sophie Berkenbosch, David Bolsée, Filip Vanhellemont, Eddy Neefs, Shohei Aoki, Bruno Bézard, Emmanuel Marcq, Giulia Alemanno, Joern Helbert, Ann C. Vandaele

Infrared Remote Sensing and Instrumentation XXXII　35-35　2024年10月3日
出版者・発行元： SPIE
DOI： 10.1117/12.3027948 　
Mars’ Water Cycle and Escape: A View from Mars Express and Beyond 査読有り

F. Montmessin, A. Fedorova, J. Alday, S. Aoki, M. Chaffin, J.-Y. Chaufray, T. Encrenaz, T. Fouchet, E. W. Knutsen, O. Korablev, G. Liuzzi, M. A. Mayyasi, A. Pankine, A. Trokhimovskiy, G. L. Villanueva

Space Science Reviews　220　(7)　2024年9月30日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s11214-024-01099-6 　

ISSN：0038-6308

eISSN：1572-9672
Composition and Chemistry of the Martian Atmosphere as Observed by Mars Express and ExoMars Trace Gas Orbiter

Ann C. Vandaele, Shohei Aoki, Sophie Bauduin, Frank Daerden, Anna Fedorova, Marco Giuranna, Oleg Korablev, Franck Lefèvre, Anni Määttänen, Franck Montmessin, Manish R. Patel, Michael Smith, Loïc Trompet, Sébastien Viscardy, Yannick Willame, Nao Yoshida

Space Science Reviews　220　(7)　2024年9月24日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s11214-024-01109-7 　

ISSN：0038-6308

eISSN：1572-9672
Overview of the LAPYUTA mission (Life-environmentology, Astronomy, and PlanetarY Ultraviolet Telescope Assembly)

Fuminori Tsuchiya, Go Murakami, Atsushi Yamazaki, Shingo Kameda, Tomoki Kimura, Ryoichi Koga, Kei Masunaga, Shotaro Sakai, Masahiro Ikoma, Akifumi Nakayama, Masami Ouchi, Masaomi Tanaka, Shin Toriumi, Masato Kagitani, Kazuo Yoshioka, Chihiro Tao, Hajime Kita, Hidenobu Yajima, Hideo Sagawa, Hiromu Nakagawa, Hitoshi Hamori, Jun Kimura, Keigo Enya, Kosuke Namekata, Manabu Yamada, Masaki Kuwabara, Naoki Terada, Naoya Ozaki, Norio Narita, Sae Aizawa, Seiko Takagi, Shinitiro Sakai, Shohei Aoki, Shoya Matsuda, Shuya Tan, Takahiro Sumi, Takanori Kodama, Takashi Moriya, Takatoshi Shibuya, Takehiko Satoh, Taro Kawano, Nozomu Tominaga, Toshifumi Shimizu, Yasumasa Kasaba, Yoichi Yatsu, Yoshiaki Ono, Yudai Suzuki, Yuichi Matsuda, Yuki Harada, Yuta Notsu

Space Telescopes and Instrumentation 2024: Ultraviolet to Gamma Ray　18-18　2024年8月21日
出版者・発行元： SPIE
DOI： 10.1117/12.3017298 　
Strong Localized Pumping of Water Vapor to High Altitudes on Mars During the Perihelion Season 査読有り

A. Brines, M. A. López‐Valverde, B. Funke, F. González‐Galindo, S. Aoki, G. L. Villanueva, J. A. Holmes, D. A. Belyaev, G. Liuzzi, I. R. Thomas, J. T. Erwin, U. Grabowski, F. Forget, J. J. Lopez‐Moreno, J. Rodriguez‐Gomez, F. Daerden, L. Trompet, B. Ristic, M. R. Patel, G. Bellucci, A. C. Vandaele

Geophysical Research Letters　51　(14)　2024年7月19日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2023gl107224 　

ISSN：0094-8276

eISSN：1944-8007

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Abstract Here we present water vapor vertical profiles observed with the ExoMars Trace Gas Orbiter/Nadir and Occultation for MArs Discovery instrument during the perihelion and Southern summer solstice season (L_S = 240°–300°) in three consecutive Martian Years 34, 35, and 36. We show the detailed latitudinal distribution of H₂O at tangent altitudes from 10 to 120 km, revealing a vertical plume at 60°S–50°S injecting H₂O upward, reaching abundance of about 50 ppmv at 100 km. We have observed this event repeatedly in the three Martian years analyzed, appearing at L_S = 260°–280° and showing inter‐annual variations in the magnitude and timing due to long term effects of the Martian Year 34 Global Dust Storm. We provide a rough estimate of projected hydrogen escape of 3.2 × 10⁹ cm⁻²s⁻¹ associated to these plumes, adding further evidence of the key role played by the perihelion season in the long term evolution of the planet's climate.
Heterogeneous Processes in the Atmosphere of Mars and Impact on H₂O₂ and O₃ Abundances 査読有り

Frank Daerden, John N. Crowley, Lori Neary, Michael D. Smith, Mark J. Loeffler, R. Todd Clancy, Michael J. Wolff, Shohei Aoki, Hideo Sagawa

Journal of Geophysical Research: Planets　128　(12)　2023年12月6日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2023je008014 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100

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Abstract Current models underestimate the highest observed ozone (O₃) column densities on Mars. These estimates could be improved by including the uptake of odd hydrogen species (HO_x) on water ice clouds, but the reported uptake coefficient of HO₂ is likely overestimated for atmospheric conditions. This leaves a fundamental problem in Mars' atmospheric chemistry unsolved. Here, using the GEM‐Mars general circulation model, we explore a range of processes involving multiple phases (gas, adsorbed and solid) that may contribute to an alternative solution. First, we focus on hydrogen peroxide (H₂O₂) and discuss its physical states on Mars and its chemical impact. We also conjecture its photolytic destruction in ices with model simulations and Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars observations. Then, we include in the model all relevant (for Mars) heterogeneous reactions, both on dust and water ice, recommended by the International Union of Pure and Applied Chemistry for terrestrial atmospheric studies. We find that only the uptake of HO₂ and H₂O₂ on dust are efficient on Mars. Finally, we find that attenuation of sunlight by water ice clouds in the calculation of photolysis rates leads to increased O₃ and H₂O₂ abundances below the ice clouds. The combination of the proposed processes leads to O₃ increases without the need for strong uptake of HO₂ on ice, but it remains difficult to find a good agreement with O₃ and H₂O₂ observations on the global scale. We provide specific recommendations for future work in observations, laboratory experiments and modeling to advance our understanding of fundamental chemistry on Mars.
Numerical Prediction of Changes in Atmospheric Chemical Compositions During a Solar Energetic Particle Event on Mars 査読有り

Yuki Nakamura, François Leblanc, Naoki Terada, Sayano Hiruba, Isao Murata, Hiromu Nakagawa, Shotaro Sakai, Shohei Aoki, Arianna Piccialli, Yannick Willame, Lori Neary, Ann Carine Vandaele, Kiyoka Murase, Ryuho Kataoka

Journal of Geophysical Research: Space Physics　128　(12)　2023年12月6日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2022ja031250 　

ISSN：2169-9380

eISSN：2169-9402

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Abstract Precipitation of solar energetic particles (SEPs) into planetary atmospheres causes changes in atmospheric chemical composition through ionization, dissociation, and excitation of atmospheric molecules. In contrast to the terrestrial atmosphere, where depletion of ozone in the polar mesosphere has been studied by observations and models for decades, there have been no studies on the effects of SEPs on the neutral chemical composition of Mars' present‐day atmosphere. This study provided the first estimate of the impacts of SEPs on neutral chemical composition in the present‐day Martian atmosphere coupling a Monte Carlo model and a one‐dimensional photochemical model. Our results showed that ozone density in the Martian atmosphere might decrease in the altitude range of 20–60 km with a factor 10 maximum enhancement occurring at 40 km during a Halloween‐class SEP event due to an enhanced concentration of HOx. The depletion of ozone occurred in the altitude range of 20–60 km, corresponding to the penetration of protons with an energy range of 4.6–46 MeV. Such ozone depletion should be detected by Trace Gas Orbiter/Nadir and Occultation for MArs Discovery during intense SEP event. A 75% depletion of the ozone density at 40 km can be expected during SEP events occurring once in every 1 year. Therefore, ozone concentration in the Martian atmosphere might sufficiently decrease during a SEP event as on Earth, but through different chemical pathways driven by CO₂ ionization and CO recombination catalytic cycle.
Martian Atmospheric Aerosols Composition and Distribution Retrievals During the First Martian Year of NOMAD/TGO Solar Occultation Measurements: 2. Extended Results, End of MY 34 and First Half of MY 35 査読有り

Aurélien Stolzenbach, Miguel‐Angel López Valverde, Adrian Brines, Ashimananda Modak, Bernd Funke, Francisco González‐Galindo, Ian Thomas, Giuliano Liuzzi, Gerónimo Villanueva, Mikhail Luginin, Shohei Aoki, Udo Grabowski, José Juan Lopez Moreno, Julio Rodriguez‐Gomez, Mike Wolff, Bojan Ristic, Frank Daerden, Giancarlo Bellucci, Manish Patel, Ann‐Carine Vandaele

Journal of Geophysical Research: Planets　128　(11)　2023年11月20日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2023je007835 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100

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Abstract This is the second part of Stolzenbach et al. (2023, https://doi.org/10.1029/2022JE007276), named hereafter Paper I, extends the period to the end of MY 34 and the first half of MY 35. This encompasses the end phase of the MY 34 Global Dust Storm (GDS), the MY 34 C‐Storm, the Aphelion Cloud Belt (ACB) season of MY 35, and an unusual early dust event of MY 35 from L_S 30° to L_S 55°. The end of MY 34 overall aerosol size distribution shows the same parameters for dust and water ice to what was seen during the MY 34 GDS. Interestingly, the layered water ice vertical structure of MY 34 GDS disappears. The MY 34 C‐Storm maintains condition like the MY 34 GDS. A high latitude layer of bigger water ice particles, close to 1 μm, is seen from 50 to 60 km. This layered structure is linked to an enhanced meridional transport characteristic of high intensity dust event which put the MY 34 C‐Storm as particularly intense compared to non‐GDS years C‐Storms as previously suggested by Holmes et al. (2021, https://doi.org/10.1016/j.epsl.2021.117109). Surprisingly, MY 35 began with an unusually large dust event (Kass et al., 2020, https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2020AGUFMP039…01K) found in the Northern hemisphere during L_S 35° to L_S 50°. During this dust event, the altitude of aerosol first detection is roughly equal to 20 km. This is close to the values encountered during the MY 34 GDS, its decay phase and the C‐Storm of the same year. Nonetheless, no vertical layered structure was observed.
Martian Atmospheric Aerosols Composition and Distribution Retrievals During the First Martian Year of NOMAD/TGO Solar Occultation Measurements: 1. Methodology and Application to the MY 34 Global Dust Storm 査読有り

Aurélien Stolzenbach, Miguel‐Angel López Valverde, Adrian Brines, Ashimananda Modak, Bernd Funke, Francisco González‐Galindo, Ian Thomas, Giuliano Liuzzi, Gerónimo Villanueva, Mikhail Luginin, Shohei Aoki, Udo Grabowski, José Juan Lopez Moreno, Julio Rodrìguez Gòmez, Mike Wolff, Bojan Ristic, Frank Daerden, Giancarlo Bellucci, Manish Patel, Ann‐Carine Vandaele

Journal of Geophysical Research: Planets　128　(11)　2023年11月20日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2022je007276 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100

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Abstract Since the beginning of the Trace Gas Orbiter (TGO) science operations in April 2018, its instrument “Nadir and Occultation for MArs Discovery” (NOMAD) supplies detailed observations of the IR spectrums of the Martian atmosphere. We developed a procedure that allows us to evaluate the composition and distribution's parameters of the atmospheric Martian aerosols. We use a retrieval program (RCP) in conjunction with a radiative forward model (KOPRA) to evaluate the vertical profile of aerosol extinction from NOMAD measurements. We then apply a model/data fitting strategy of the aerosol extinction. In this first article, we describe the method used to evaluate the parameters representing the Martian aerosol composition and size distribution. MY 34 GDS showed a peak intensity from L_S 190° to 210°. During this period, the aerosol content rises multiple scale height, reaching altitudes up to 100 km. The lowermost altitude of aerosol's detection during NOMAD observation rises up to 30 km. Dust aerosols r_eff were observed to be close to 1 μm and its ν_eff lower than 0.2. Water ice aerosols r_eff were observed to be submicron with a ν_eff lower than 0.2. The vertical aerosol structure can be divided in two parts. The lower layers are represented by higher r_eff than the upper layers. The change between the lower and upper layers is very steep, taking only few kilometers. The decaying phase of the GDS, L_S 210°–260°, shows a decrease in altitude of the aerosol content but no meaningful difference in the observed aerosol's size distribution parameters.
Update on SO2, detection of OCS, CS, CS2, and SO3, and upper limits of H2S and HOCl in the Venus mesosphere using SOIR on board Venus Express 招待有り

A. Mahieux, S. Robert, F.P. Mills, K.L. Jessup, L. Trompet, S. Aoki, A. Piccialli, J. Peralta, A.C. Vandaele

Icarus　399　115556-115556　2023年7月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.icarus.2023.115556 　

ISSN：0019-1035
Martian Ozone Observed by TGO/NOMAD‐UVIS Solar Occultation: An Inter‐Comparison of Three Retrieval Methods 査読有り

A. Piccialli, A. C. Vandaele, Y. Willame, A. Määttänen, L. Trompet, J. T. Erwin, F. Daerden, L. Neary, S. Aoki, S. Viscardy, I. R. Thomas, C. Depiesse, B. Ristic, J. P. Mason, M. R. Patel, M. J. Wolff, A. S. J. Khayat, G. Bellucci, J.‐J. Lopez‐Moreno

Earth and Space Science　10　(2)　2023年2月21日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2022ea002429 　

ISSN：2333-5084

eISSN：2333-5084
Carbon dioxide retrievals from NOMAD‐SO on ESA’s ExoMars Trace Gas Orbiter and temperature profiles retrievals with the hydrostatic equilibrium equation. II. Temperature variabilities in the mesosphere at Mars terminator. 査読有り

L. Trompet, A.C. Vandaele, I. Thomas, S. Aoki, F. Daerden, J. Erwin, Z. Flimon, A. Mahieux, L. Neary, S. Robert, G. Villanueva, G. Liuzzi, Lopez Valverde, A. Brines, G. Bellucci, J. J. Lopez‐Moreno, M. R. Patel

Journal of Geophysical Research: Planets　2023年2月14日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2022je007279 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100
Carbon dioxide retrievals from NOMAD‐SO on ESA’s ExoMars Trace Gas Orbiter and temperature profiles retrievals with the hydrostatic equilibrium equation. I. Description of the method 査読有り

L. Trompet, A.C. Vandaele, I. Thomas, S. Aoki, F. Daerden, J. Erwin, Z. Flimon, A. Mahieux, L. Neary, S. Robert, G. Villanueva, G. Liuzzi, Lopez‐Valverde, A. Brines, G. Bellucci, J. J. Lopez‐Moreno, M. R. Patel

Journal of Geophysical Research: Planets　2023年2月13日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2022je007277 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100
Retrieval of Martian atmospheric CO vertical profiles from NOMAD observations during the 1st year of TGO operations 査読有り

Ashimananda Modak, Miguel Angel López‐Valverde, Adrian Brines, Aurélien Stolzenbach, Bernd Funke, Francisco González‐Galindo, Brittany Hill, Shohei Aoki, Ian Thomas, Giuliano Liuzzi, Gerónimo Villanueva, Justin Erwin, José Juan Lopez Moreno, Nao Yoshida, Udo Grabowski, Francois Forget, Frank Daerden, Bojan Ristic, Giancarlo Bellucci, Manish Patel, Loic Trompet, Ann‐Carine Vandaele

Journal of Geophysical Research: Planets　2023年2月11日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2022je007282 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100
Water vapor vertical distribution on Mars during perihelion season of MY 34 and MY 35 with ExoMars‐TGO/NOMAD observations 査読有り

A. Brines, M. A. López‐Valverde, A. Stolzenbach, A. Modak, B. Funke, F. G. Galindo, S. Aoki, G. L. Villanueva, G. Liuzzi, I. R. Thomas, J. T. Erwin, U. Grabowski, F. Forget, J. J. Lopez‐Moreno, J. Rodriguez‐Gomez, F. Daerden, L. Trompet, B. Ristic, M. R. Patel, G. Bellucci, A. C. Vandaele

Journal of Geophysical Research: Planets　2022年12月26日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2022je007273 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100
Martian atmospheric temperature and density profiles during the 1st year of NOMAD/TGO solar occultation measurements 査読有り

Miguel‐Angel López Valverde, Bernd Funke, Adrian Brines, Aurèlien Stolzenbach, Ashimananda Modak, Brittany Hill, Francisco González‐Galindo, Ian Thomas, Loic Trompet, Shohei Aoki, Gerónimo Villanueva, Giuliano Liuzzi, Justin Erwin, Udo Grabowski, Francois Forget, José Juan Lopez Moreno, Julio Rodriguez‐Gómez, Bojan Ristic, Frank Daerden, Giancarlo Bellucci, Manish Patel, Ann‐Carine Vandaele

Journal of Geophysical Research: Planets　2022年11月14日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2022je007278 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100
Global variations in water vapour and saturation state throughout the Mars Year 34 dusty season 査読有り

J. A. Holmes, S. R. Lewis, M. R. Patel, J. Alday, S. Aoki, G. Liuzzi, G. L. Villanueva, M. M. J. Crismani, A. A. Fedorova, K. S. Olsen, D. M. Kass, A. C. Vandaele, O. Korablev

Journal of Geophysical Research: Planets　2022年10月9日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2022je007203 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100
Planet‐Wide Ozone Destruction in the Middle Atmosphere on Mars During Global Dust Storm 査読有り

F. Daerden, L. Neary, M. J. Wolff, R. T. Clancy, F. Lefèvre, J. A. Whiteway, S. Viscardy, A. Piccialli, Y. Willame, C. Depiesse, S. Aoki, I. R. Thomas, B. Ristic, J. Erwin, J.‐C. Gérard, B. J. Sandor, A. Khayat, M. D. Smith, J. P. Mason, M. R. Patel, G. L. Villanueva, G. Liuzzi, G. Bellucci, J.‐J. Lopez‐Moreno, A. C. Vandaele

Geophysical Research Letters　49　(11)　2022年6月16日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2022gl098821 　

ISSN：0094-8276

eISSN：1944-8007
Variations in Vertical CO/CO 2 Profiles in the Martian Mesosphere and Lower Thermosphere Measured by the ExoMars TGO/NOMAD: Implications of Variations in Eddy Diffusion Coefficient 査読有り

Nao Yoshida, Hiromu Nakagawa, Shohei Aoki, Justin Erwin, Ann Carine Vandaele, Frank Daerden, Ian Thomas, Loïc Trompet, Shungo Koyama, Naoki Terada, Lori Neary, Isao Murata, Geronimo Villanueva, Giuliano Liuzzi, Miguel Angel Lopez‐Valverde, Adrian Brines, Ashimananda Modak, Yasumasa Kasaba, Bojan Ristic, Giancarlo Bellucci, José Juan López‐Moreno, Manish Patel

Geophysical Research Letters　49　(10)　2022年5月28日
出版者・発行元： American Geophysical Union ({AGU})
DOI： 10.1029/2022GL098485 　

ISSN：0094-8276

eISSN：1944-8007
The Mars oxygen visible dayglow: A MARTIAN YEAR OF NOMAD/UVIS OBSERVATIONS 査読有り

L. Soret, J.‐C. Gérard, S. Aoki, L. Gkouvelis, I. R. Thomas, B. Ristic, B. Hubert, Y. Willame, C. Depiesse, A.C. Vandaele, M. R. Patel, J. P. Mason, F. Daerden, J.‐J. López‐Moreno, G. Bellucci

Journal of Geophysical Research: Planets　2022年5月24日

DOI： 10.1029/2022JE007220 　
Milliarcsecond Astrometry for the Galilean Moons Using Stellar Occultations 査読有り

B. E. Morgado, A. R. Gomes-Júnior, F. Braga-Ribas, R. Vieira-Martins, J. Desmars, V. Lainey, E. D’aversa, D. Dunham, J. Moore, K. Baillié, D. Herald, M. Assafin, B. Sicardy, S. Aoki, J. Bardecker, J. Barton, T. Blank, D. Bruns, N. Carlson, R. W. Carlson, K. Cobble, J. Dunham, D. Eisfeldt, M. Emilio, C. Jacques, T. C. Hinse, Y. Kim, M. Malacarne, P. D. Maley, A. Maury, E. Meza, F. Oliva, G. S. Orton, C. L. Pereira, M. Person, C. Plainaki, R. Sfair, G. Sindoni, M. Smith, E. Sussenbach, P. Stuart, J. Vrolijk, O. C. Winter

The Astronomical Journal　163　(5)　240-240　2022年5月1日
出版者・発行元： American Astronomical Society
DOI： 10.3847/1538-3881/ac6108 　

ISSN：0004-6256

eISSN：1538-3881

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Abstract A stellar occultation occurs when a Solar System object passes in front of a star for an observer. This technique allows the sizes and shapes of the occulting body to be determined with kilometer precision. In addition, this technique constrains the occulting body’s positions, albedos, densities, and so on. In the context of the Galilean moons, these events can provide their best ground-based astrometry, with uncertainties in the order of 1 mas (∼3 km at Jupiter’s distance during opposition). We organized campaigns and successfully observed a stellar occultation by Io (JI) in 2021, one by Ganymede (JIII) in 2020, and one by Europa (JII) in 2019, with stations in North and South America. We also re-analyzed two previously published events: one by Europa in 2016 and another by Ganymede in 2017. We then fit the known 3D shape of the occulting satellite and determine its center of figure. This resulted in astrometric positions with uncertainties in the milliarcsecond level. The positions obtained from these stellar occultations can be used together with dynamical models to ensure highly accurate orbits of the Galilean moons. These orbits can help when planning future space probes aiming at the Jovian system, such as JUICE by ESA and Europa Clipper by NASA. They also allow more efficient planning of flyby maneuvers.
Calibration of the NOMAD-UVIS data 査読有り

Yannick Willame, Cédric Depiesse, Jonathon P. Mason, Ian R. Thomas, Manish R. Patel, Brijen Hathi, Mark R. Leese, David Bolsée, Michael J. Wolff, Loïc Trompet, Ann Carine Vandaele, Arianna Piccialli, Shohei Aoki, Bojan Ristic, Eddy Neefs, Bram Beeckman, Sophie Berkenbosch, Roland Clairquin, Arnaud Mahieux, Nuno Pereira, Séverine Robert, Sébastien Viscardy, Valérie Wilquet, Frank Daerden, José Juan Lopez-Moreno, Giancarlo Bellucci

Planetary and Space Science　105504-105504　2022年5月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.pss.2022.105504 　

ISSN：0032-0633
Explaining NOMAD D/H Observations by Cloud‐induced Fractionation of Water Vapor on Mars 査読有り

F. Daerden, L. Neary, G. Villanueva, G. Liuzzi, S. Aoki, R. T. Clancy, J. A. Whiteway, B. J. Sandor, M. D. Smith, M. J. Wolff, A. Pankine, A. Khayat, R. Novak, B. Cantor, M. Crismani, M. J. Mumma, S. Viscardy, J. Erwin, C. Depiesse, A. Mahieux, A. Piccialli, S. Robert, L. Trompet, Y. Willame, E. Neefs, I. Thomas, B. Ristic, A. C. Vandaele

Journal of Geophysical Research: Planets　2022年1月25日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2021je007079 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100
Vertical distribution of dust in the Martian atmosphere: OMEGA/MEx limb observations 査読有り

Emiliano D'Aversa, Fabrizio Oliva, Francesca Altieri, Giuseppe Sindoni, Filippo Giacomo Carrozzo, Giancarlo Bellucci, François Forget, Anna Geminale, Arnaud Mahieux, Shohei Aoki, Marilena Amoroso

Icarus　371　114702-114702　2022年1月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.icarus.2021.114702 　

ISSN：0019-1035
The Mars system revealed by the Martian Moons eXploration mission 査読有り

Kazunori Ogohara, Hiromu Nakagawa, Shohei Aoki, Toru Kouyama, Tomohiro Usui, Naoki Terada, Takeshi Imamura, Franck Montmessin, David Brain, Alain Doressoundiram, Thomas Gautier, Takuya Hara, Yuki Harada, Hitoshi Ikeda, Mizuho Koike, François Leblanc, Ramses Ramirez, Eric Sawyer, Kanako Seki, Aymeric Spiga, Ann Carine Vandaele, Shoichiro Yokota, Antonella Barucci, Shingo Kameda

Earth, Planets and Space　74　(1)　2022年1月
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1186/s40623-021-01417-0 　

eISSN：1880-5981

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<title>Abstract</title>Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) plans a Phobos sample return mission (MMX: Martian Moons eXploration). In this study, we review the related works on the past climate of Mars, its evolution, and the present climate and weather to describe the scientific goals and strategies of the MMX mission regarding the evolution of the Martian surface environment. The MMX spacecraft will retrieve and return a sample of Phobos regolith back to Earth in 2029. Mars ejecta are expected to be accumulated on the surface of Phobos without being much shocked. Samples from Phobos probably contain all types of Martian rock from sedimentary to igneous covering all geological eras if ejecta from Mars could be accumulated on the Phobos surface. Therefore, the history of the surface environment of Mars can be restored by analyzing the returned samples. Remote sensing of the Martian atmosphere and monitoring ions escaping to space while the spacecraft is orbiting Mars in the equatorial orbit are also planned. The camera with multi-wavelength filters and the infrared spectrometer onboard the spacecraft can monitor rapid transport processes of water vapor, dust, ice clouds, and other species, which could not be traced by the previous satellites on the sun-synchronous polar orbit. Such time-resolved pictures of the atmospheric phenomena should be an important clue to understand both the processes of water exchange between the surface/underground reservoirs and the atmosphere and the drivers of efficient material transport to the upper atmosphere. The mass spectrometer with unprecedented mass resolution can observe ions escaping to space and monitor the atmospheric escape which has made the past Mars to evolve towards the cold and dry surface environment we know today. Together with the above two instruments, it can potentially reveal what kinds of atmospheric events can transport tracers (e.g., H₂O) upward and enhance the atmospheric escape. <bold>Graphical Abstract</bold>
Calibration of NOMAD on ESA's ExoMars Trace Gas Orbiter: Part 2 – The Limb, Nadir and Occultation (LNO) channel 査読有り

Ian R. Thomas, Shohei Aoki, Loïc Trompet, Séverine Robert, Cédric Depiesse, Yannick Willame, Guillaume Cruz-Mermy, Frédéric Schmidt, Justin T. Erwin, Ann Carine Vandaele, Frank Daerden, Arnaud Mahieux, Eddy Neefs, Bojan Ristic, Laszlo Hetey, Sophie Berkenbosch, Roland Clairquin, Bram Beeckman, Manish R. Patel, Jose Juan Lopez-Moreno, Giancarlo Bellucci

Planetary and Space Science　105410-105410　2021年12月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.pss.2021.105410 　

ISSN：0032-0633
Calibration of NOMAD on ESA's ExoMars Trace Gas Orbiter: Part 1 – The Solar Occultation channel 査読有り

Ian R. Thomas, Shohei Aoki, Loïc Trompet, Séverine Robert, Cédric Depiesse, Yannick Willame, Justin T. Erwin, Ann Carine Vandaele, Frank Daerden, Arnaud Mahieux, Eddy Neefs, Bojan Ristic, Laszlo Hetey, Sophie Berkenbosch, Roland Clairquin, Bram Beeckman, Manish R. Patel, Jose Juan Lopez-Moreno, Giancarlo Bellucci

Planetary and Space Science　105411-105411　2021年12月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.pss.2021.105411 　

ISSN：0032-0633
Water vapor saturation and ice cloud occurrence in the atmosphere of Mars 査読有り

Loïc Poncin, Armin Kleinböhl, David M. Kass, R. Todd Clancy, Shohei Aoki, Ann Carine Vandaele

Planetary and Space Science　105390-105390　2021年12月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.pss.2021.105390 　

ISSN：0032-0633
MIRS: an imaging spectrometer for the MMX mission 査読有り

Maria Antonietta Barucci, Jean-Michel Reess, Pernelle Bernardi, Alain Doressoundiram, Sonia Fornasier, Michel Le Du, Takahiro Iwata, Hiromu Nakagawa, Tomoki Nakamura, Yves André, Shohei Aoki, Takehiko Arai, Elisa Baldit, Pierre Beck, Jean-Tristan Buey, Elisabet Canalias, Matthieu Castelnau, Sebastien Charnoz, Marc Chaussidon, Fréderic Chapron, Valerie Ciarletti, Marco Delbo, Bruno Dubois, Stephane Gauffre, Thomas Gautier, Hidenori Genda, Rafik Hassen-Khodja, Gilles Hervet, Ryuki Hyodo, Christian Imbert, Takeshi Imamura, Laurent Jorda, Shingo Kameda, Driss Kouach, Toru Kouyama, Takeshi Kuroda, Hiroyuki Kurokawa, Laurent Lapaw, Jeremie Lasue, Laetitia Le Deit, Aurélien Ledot, Cedric Leyrat, Bertrand Le Ruyet, Moe Matsuoka, Frederic Merlin, Hideaki Miyamoto, Frederic Moynier, Napoleon Nguyen Tuong, Kazunori Ogohara, Takahito Osawa, Jérôme Parisot, Laurie Pistre, Benjamin Quertier, Sean N. Raymond, Francis Rocard, Takeshi Sakanoi, Takao M. Sato, Eric Sawyer, Fériel Tache, Sylvain Trémolières, Fuminori Tsuchiya, Pierre Vernazza, Didier Zeganadin

Earth, Planets and Space　73　(1)　2021年12月
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1186/s40623-021-01423-2 　

ISSN：1343-8832

eISSN：1880-5981
First Detection and Thermal Characterization of Terminator CO2 Ice Clouds with ExoMars/NOMAD 査読有り

Giuliano Liuzzi, Geronimo L. Villanueva, Loïc Trompet, Matteo M. J. Crismani, Arianna Piccialli, Shohei Aoki, Miguel Angel Lopez‐Valverde, Aurélien Stolzenbach, Frank Daerden, Lori Neary, Michael D. Smith, Manish R. Patel, Stephen R. Lewis, R. Todd Clancy, Ian R. Thomas, Bojan Ristic, Giancarlo Bellucci, Jose‐Juan Lopez‐Moreno, Ann Carine Vandaele

Geophysical Research Letters　2021年11月5日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2021gl095895 　

ISSN：0094-8276

eISSN：1944-8007
ExoMars TGO/NOMAD‐UVIS vertical profiles of ozone: Part 1 – Seasonal variation and comparison to water 査読有り

M.R. Patel, G. Sellers, J.P. Mason, J.A. Holmes, M.A.J. Brown, S.R. Lewis, K. Rajendran, P.M. Streeter, C. Marriner, B.G. Hathi, D.J. Slade, M.R. Leese, M.J. Wolff, A.S.J. Khayat, M.D. Smith, S. Aoki, A. Piccialli, A.C. Vandaele, S. Robert, F. Daerden, I. R. Thomas, B. Ristic, Y. Willame, C. Depiesse, G. Bellucci, J.‐J. Lopez‐Moreno

Journal of Geophysical Research: Planets　2021年11月2日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2021je006837 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100
A Global and Seasonal Perspective of Martian Water Vapor from ExoMars/NOMAD 査読有り

M. M. J. Crismani, G. L. Villanueva, G. Liuzzi, M. D. Smith, E. W. Knutsen, F. Daerden, L. Neary, M. J. Mumma, S. Aoki, L. Trompet, I.R. Thomas, B. Ristic, G. Bellucci, A. Piccialli, S. Robert, A. Mahieux, J‐J Lopez Moreno, G. Sindoni, M. Giuranna, M. R. Patel, A. C. Vandaele

Journal of Geophysical Research: Planets　2021年10月17日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2021je006878 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100
Can we constrain the origin of Mars' recurring slope lineae using atmospheric observations? 査読有り

Hiroyuki Kurokawa, Takeshi Kuroda, Shohei Aoki, Hiromu Nakagawa

Icarus　371　114688-114688　2021年9月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.icarus.2021.114688 　

ISSN：0019-1035

eISSN：1090-2643
Enhanced water loss from the martian atmosphere during a regional-scale dust storm and implications for long-term water loss 査読有り

J.A. Holmes, S.R. Lewis, M.R. Patel, M.S. Chaffin, E.M. Cangi, J. Deighan, N.M. Schneider, S. Aoki, A.A. Fedorova, D.M. Kass, A.C. Vandaele

Earth and Planetary Science Letters　571　2021年7月
Intense Zonal Wind in the Martian Mesosphere During the 2018 Planet‐Encircling Dust Event Observed by Ground‐Based Infrared Heterodyne Spectroscopy 査読有り

Akiho Miyamoto, Hiromu Nakagawa, Takeshi Kuroda, Kosuke Takami, Isao Murata, Alexander S. Medvedev, Nao Yoshida, Shohei Aoki, Hideo Sagawa, Yasumasa Kasaba, Naoki Terada

Geophysical Research Letters　48　(11)　2021年6月16日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2021gl092413 　

ISSN：0094-8276

eISSN：1944-8007
Probing the Atmospheric Cl Isotopic Ratio on Mars: Implications for Planetary Evolution and Atmospheric Chemistry 査読有り

Giuliano Liuzzi, Geronimo L. Villanueva, Sebastien Viscardy, Daniel Mège, Matteo M. J. Crismani, Shohei Aoki, Joanna Gurgurewicz, Pierre‐Antoine Tesson, Michael J. Mumma, Michael D. Smith, Sara Faggi, Vincent Kofman, Elise W. Knutsen, Frank Daerden, Lori Neary, Frédéric Schmidt, Loïc Trompet, Justin T. Erwin, Séverine Robert, Ian R. Thomas, Bojan Ristic, Giancarlo Bellucci, Jóse Juan Lopez‐Moreno, Manish R. Patel, Ann Carine Vandaele

Geophysical Research Letters　48　(9)　2021年5月16日
出版者・発行元： American Geophysical Union (AGU)
DOI： 10.1029/2021gl092650 　

ISSN：0094-8276

eISSN：1944-8007
Comprehensive investigation of Mars methane and organics with ExoMars/NOMAD 査読有り

Elise W. Knutsen, Geronimo L. Villanueva, Giuliano Liuzzi, Matteo M.J. Crismani, Michael J. Mumma, Michael D. Smith, Ann Carine Vandaele, Shohei Aoki, Ian R. Thomas, Frank Daerden, Sébastien Viscardy, Justin T. Erwin, Loic Trompet, Lori Neary, Bojan Ristic, Miguel Angel Lopez-Valverde, Jose Juan Lopez-Moreno, Manish R. Patel, Ozgur Karatekin, Giancarlo Bellucci

Icarus　357　2021年3月15日

DOI： 10.1016/j.icarus.2020.114266 　

ISSN：0019-1035

eISSN：1090-2643
The current weather and climate of Mars: 12 years of atmospheric monitoring by the Planetary Fourier Spectrometer on Mars Express 査読有り

Marco Giuranna, Paulina Wolkenberg, Davide Grassi, Alessandro Aronica, Shohei Aoki, Diego Scaccabarozzi, Bortolino Saggin, V. Formisano

Icarus　353　2021年1月1日

DOI： 10.1016/j.icarus.2019.113406 　

ISSN：0019-1035

eISSN：1090-2643
Impact of gradients at the Martian terminator on the retrieval of ozone from SPICAM/MEx 査読有り

Piccialli, A., Vandaele, A.C., Trompet, L., Neary, L., Viscardy, S., Erwin, J.T., Määttänen, A., Daerden, F., Willame, Y., Robert, S., Aoki, S., Wilquet, V., Lefèvre, F., Montmessin, F.

Icarus　353　2020年

DOI： 10.1016/j.icarus.2019.113598 　

ISSN：0019-1035

eISSN：1090-2643
Strong Variability of Martian Water Ice Clouds During Dust Storms Revealed From ExoMars Trace Gas Orbiter/NOMAD 査読有り

Liuzzi, G., Villanueva, G.L., Crismani, M.M.J., Smith, M.D., Mumma, M.J., Daerden, F., Aoki, S., Vandaele, A.C., Clancy, R.T., Erwin, J., Thomas, I., Ristic, B., Lopez-Moreno, J.-J., Bellucci, G., Patel, M.R.

Journal of Geophysical Research: Planets　125　(4)　2020年

DOI： 10.1029/2019JE006250 　

ISSN：2169-9097

eISSN：2169-9100
Evaluation of a method to retrieve temperature and wind velocity profiles of the Venusian nightside mesosphere from mid-infrared CO<inf>2</inf> absorption line observed by heterodyne spectroscopy 査読有り

Takami, K., Nakagawa, H., Sagawa, H., Krause, P., Murata, I., Kasaba, Y., Kuroda, T., Aoki, S., Kouyama, T., Kostiuk, T., Livengood, T.A., Gilli, G.

Earth, Planets and Space　72　(1)　2020年

DOI： 10.1186/s40623-020-01188-0 　

ISSN：1343-8832

eISSN：1880-5981
全球ダストストーム中の火星地表面放射の観測査読有り

佐川英夫, 青木翔平, 前澤裕之, 中川広務, 笠羽康正

日本惑星科学会誌遊星人　28　(4)　277-284　2019年12月
Retrieval and characterization of carbon monoxide (CO) vertical profiles in the Martian atmosphere from observations of PFS/MEX 査読有り

Jimmy Bouche, Sophie Bauduin, Marco Giuranna, Séverine Robert, Shohei Aoki, Ann Carine Vandaele, Justin T. Erwin, Frank Daerden, Paulina Wolkenberg, Pierre François Coheur

Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer　238　2019年11月

DOI： 10.1016/j.jqsrt.2019.05.009 　

ISSN：0022-4073
Ground-based infrared mapping of H<inf>2</inf>O<inf>2</inf>on Mars near opposition 査読有り

T. Encrenaz, T. K. Greathouse, S. Aoki, F. Daerden, M. Giuranna, F. Forget, F. Lefe&gravelvre, F. Montmessin, T. Fouchet, B. Bézard, S. K. Atreya, C. DeWitt, M. J. Richter, L. Neary, S. Viscardy

Astronomy and Astrophysics　627　2019年7月1日

DOI： 10.1051/0004-6361/201935300 　

ISSN：0004-6361

eISSN：1432-0746
Methane on Mars: New insights into the sensitivity of CH <inf>4</inf> with the NOMAD/ExoMars spectrometer through its first in-flight calibration 査読有り

Liuzzi, G., Villanueva, G.L., Mumma, M.J., Smith, M.D., Daerden, F., Ristic, B., Thomas, I., Vandaele, A.C., Patel, M.R., Lopez-Moreno, J.-J., Bellucci, G., Allen, M., Alonso-Rodrigo, G., Altieri, F., Aoki, S., Bauduin, S., Bolsée, D., Clancy, T., Cloutis, E., D'Aversa, E., Depiesse, C., Erwin, J., Fedorova, A., Formisano, V., Funke, B., Fussen, D., Garcia-Comas, M., Geminale, A., Gérard, J.-C., Gillotay, D., Giuranna, M., Gonzalez-Galindo, F., Hewson, W., Homes, J., Ignatiev, N., Kaminski, J., Karatekin, O., Kasaba, Y., Lanciano, O., Lefèvre, F., Lewis, S., López- Puertas, M., López-Valverde, M., Mahieux, A., Mason, J., Mc Connell, J., Hiromu Neary Nakagawa, L., Neefs, E., Novak, R., Oliva, F., Piccialli, A., Renotte, E., Robert, S., Sindoni, G., Stiepen, A., Trokhimovskiy, A., Vander Auwera, J., Viscardy, S., Whiteway, J., Willame, Y., Wilquet, V., Wolff, M., Wolkenberg, P., Alonso-Rodrigo, G., Aparicio del Moral, B., Barzin, P., Beeckman, B., BenMoussa, A., Berkenbosch, S., Biondi, D., Bonnewijn, S., Candini, G.P., Clairquin, R., Cubas, J., Giordanengo, B., Gissot, S., Gomez, A., Hathi, B., Jeronimo Zafra, J., Leese, M., Maes, J., Mazy, E., Mazzoli, A., Meseguer, J., Morales, R., Orban, A., Pastor-Morales, M., Perez-grande, I., Queirolo, C., Rodriguez Gomez, J., Saggin, B., Samain, V., Sanz Andres, A., Sanz, R., Simar, J.-F., Thibert, Tanguy.

Icarus　321　671-690　2019年

DOI： 10.1016/j.icarus.2018.09.021 　

ISSN：0019-1035

eISSN：1090-2643
Detection of Crystalline and Fine-grained Calcic Plagioclases on Vesta 査読有り

Palomba, E., D'Aversa, E., Sato, T.M., Longobardo, A., Dirri, F., Aoki, S., Orton, G., Sindoni, G., Oliva, F., Carrozzo, G., Kasaba, Y.

Astrophysical Journal Letters　882　(2)　L22-L22　2019年
出版者・発行元： American Astronomical Society
DOI： 10.3847/2041-8213/ab339e 　

ISSN：2041-8205

eISSN：2041-8213
ExoMars TGOと火星衛星探査計画MMXによる火星大気観測査読有り

青木翔平, 中川広務, 小郷原一智, 神山徹, 今村剛, 笠羽康正

日本惑星科学会誌遊星人　27　(3)　224-228　2018年9月
NOMAD, an Integrated Suite of Three Spectrometers for the ExoMars Trace Gas Mission: Technical Description, Science Objectives and Expected Performance 査読有り

Ann Carine Vandaele, J. J. Lopez-Moreno, M. R. Patel, Giancarlo Bellucci, Frank Daerden, Bojan Ristic, Séverine Robert, Ian R. Thomas, Valerie Wilquet, Mark Allen, Gustavo Alonso-Rodrigo, Francesca Altieri, Shohei Aoki, David Bolsée, Todd Clancy, Edward Cloutis, Cédric Depiesse, Rachel Drummond, Anna Fedorova, Vittorio Formisano, Bernd Funke, F. González-Galindo, Anna Geminale, Jean Claude Gérard, Marco Giuranna, Laszlo Hetey, Nicolai Ignatiev, Jacek Kaminski, Ozgur Karatekin, Yasumasa Kasaba, Mark Leese, Franck Lefèvre, Stephen R. Lewis, Manuel López-Puertas, Miguel López-Valverde, Arnaud Mahieux, Jon Mason, J. McConnell, Mike Mumma, Lori Neary, Eddy Neefs, Etienne Renotte, Julio Rodriguez-Gomez, Giuseppe Sindoni, Mike Smith, Arnaud Stiepen, Alexander Trokhimovsky, Jean Vander Auwera, Geronimo Villanueva, Sébastien Viscardy, Jim Whiteway, Yannick Willame, Mike Wolff, Manish Patel, Emiliano D’aversa, Didier Fussen, Maya Garcia-Comas, Francisco Gonzalez-Galindo, Will Hewson, Jack McConnel, Robert Novak, Fabrizio Oliva, Arianna Piccialli, Beatriz Aparicio Del Moral, Pascal Barzin, Ali Benmoussa, Sophie Berkenbosch, David Biondi, Sabrina Bonnewijn, Gian Paolo Candini, Roland Clairquin, Javier Cubas, Sofie De-Lanoye, Boris Giordanengo, Samuel Gissot, Alejandro Gomez, Jeroen Maes, Emmanuel Mazy, Alexandra Mazzoli, Jose Meseguer, Rafael Morales, Anne Orban, Maria Del Carmen Pastor-Morales, Isabel Perez-Grande, Claudio Queirolo, Bortolino Saggin, Valérie Samain, Angel Sanz Andres, Rosario Sanz, Juan Felipe Simar, Tanguy Thibert, Jose Jeronimo Zafra

Space Science Reviews　214　(5)　2018年8月1日

DOI： 10.1007/s11214-018-0517-2 　

ISSN：0038-6308

eISSN：1572-9672
Characterization of dust activity on Mars from MY27 to MY32 by PFS-MEX observations 査読有り

Paulina Wolkenberg, Marco Giuranna, Davide Grassi, Alessandro Aronica, Shohei Aoki, Diego Scaccabarozzi, Bortolino Saggin

Icarus　310　32-47　2018年8月

DOI： 10.1016/j.icarus.2017.10.045 　

ISSN：0019-1035

eISSN：1090-2643
New measurements of D/H on Mars using EXES aboard SOFIA 査読有り

T. Encrenaz, C. DeWitt, M. J. Richter, T. K. Greathouse, T. Fouchet, F. Montmessin, F. Lefèvre, B. Bézard, S. K. Atreya, S. Aoki, H. Sagawa

Astronomy and Astrophysics　612　2018年4月

DOI： 10.1051/0004-6361/201732367 　

ISSN：0004-6361

eISSN：1432-0746
IR heterodyne spectrometer MILAHI for continuous monitoring observatory of Martian and Venusian atmospheres at Mt. Haleakalā, Hawaii 査読有り

Hiromu Nakagawa, Shohei Aoki, Hideo Sagawa, Yasumasa Kasaba, Isao Murata, Guido Sonnabend, Manuela Sornig, Shoichi Okano, Jeffrey R. Kuhn, Joseph M. Ritter, Masato Kagitani, Takeshi Sakanoi, Makoto Taguchi, Kosuke Takami

Planetary and Space Science　126　34-48　2016年7月1日

DOI： 10.1016/j.pss.2016.04.002 　

ISSN：0032-0633
Expected performances of the NOMAD/ExoMars instrument 査読有り

S. Robert, A. C. Vandaele, I. Thomas, Y. Willame, F. Daerden, S. Delanoye, C. Depiesse, R. Drummond, E. Neefs, L. Neary, B. Ristic, J. Mason, J. J. Lopez-Moreno, J. Rodriguez-Gomez, M. R. Patel, G. Bellucci, M. Patel, M. Allen, F. Altieri, S. Aoki, D. Bolsée, T. Clancy, E. Cloutis, A. Fedorova, V. Formisano, B. Funke, D. Fussen, M. Garcia-Comas, A. Geminale, J. C. Gérard, D. Gillotay, M. Giuranna, F. Gonzalez-Galindo, N. Igna-Tiev, J. Kaminski, O. Karatekin, Y. Kasaba, F. Lefèvre, S. Lewis, M. López-Puertas, M. López-Valverde, A. Mahieux, J. McConnell, M. Mumma, R. Novak, E. Renotte, G. Sindoni, M. Smith, A. Trokhimovskiy, Auwera J. Vander, G. Villanueva, S. Viscardy, J. Whiteway, V. Wilquet, M. Wolff, G. Alonso-Rodrigo, B. Aparicio Del Moral, P. Barzin, A. Benmoussa, S. Berkenbosch, D. Biondi, S. Bonnewijn, G. Candini, R. Clairquin, J. Cubas, B. Giordanengo, S. Gissot, A. Gomez, J. J. Zafra, M. Leese, J. Maes, E. Mazy, A. Mazzoli, J. Meseguer, R. Morales, A. Orban, M. Pastor-Morales, I. Perez-Grande, B. Saggin, V. Samain, Andres A. Sanz, R. Sanz, J. F. Simar, T. Thibert

Planetary and Space Science　124　94-104　2016年5月1日

DOI： 10.1016/j.pss.2016.03.003 　

ISSN：0032-0633
Optical and radiometric models of the NOMAD instrument Part II: The infrared channels - SO and LNO 査読有り

I. R. Thomas, A. C. Vandaele, S. Robert, E. Neefs, R. Drummond, F. Daerden, S. Delanoye, B. Ristic, S. Berkenbosch, R. Clairquin, J. Maes, S. Bonnewijn, C. Depiesse, A. Mahieux, L. Trompet, L. Neary, Y. Willame, V. Wilquet, D. Nevejans, L. Aballea, W. Moelans, L. De Vos, S. Lesschaeve, N. Van Vooren, J. J. Lopez-Moreno, M. R. Patel, G. Bellucci, Mark Allen, Francesca Altieri, Shohei Aoki, David Bolsée, Todd Clancy, Edward Cloutis, Anna Fedorova, Vittorio Formisano, Bernd Funke, Didier Fussen, Maya Garcia-Comas, Anna Geminale, Jean Claude Gérard, Didier Gillotay, Marco Giuranna, Francisco Gonzalez-Galindo, Nicolai Ignatiev, Jacek Kaminski, Ozgur Karatekin, Yasumasa Kasaba, Franck Lefèvre, Stephen Lewis, Manuel López-Puertas, Miguel López-Valverde, Jon Mason, Jack McConnell, Mike Mumma, Robert Novak, Etienne Renotte, Giuseppe Sindoni, Mike Smith, Sacha Trokhimovsky, Jean Vander Auwera, Geronimo Villanueva, Jim Whiteway, Mike Wolff, Gustavo Alonso-Rodrigo, Beatriz Aparicio Del Moral, Pascal Barzin, Ali BenMoussa, David Biondi, Gian Paolo Candini, Javier Cubas, Boris Giordanengo, Samuel Gissot, Alejandro Gomez, Jose Jeronimo Zafra, Mark Leese, Emmanuel Mazy, Alexandra Mazzoli, Jose Meseguer, Rafael Morales, Anne Orban, Maria Del Carmen Pastor-Morales, Isabel Perez-Grande, Julio Rodriguez-Gomez, Bortolino Saggin, Valérie Samain, Angel Sanz Andres, Rosario Sanz, Juan Felipe Simar, Tanguy Thibert

Optics Express　24　(4)　3790-3805　2016年2月22日

DOI： 10.1364/OE.24.003790 　

eISSN：1094-4087
Science objectives and performances of NOMAD, a spectrometer suite for the ExoMars TGO mission 査読有り

A. C. Vandaele, E. Neefs, R. Drummond, I. R. Thomas, F. Daerden, J. J. Lopez-Moreno, J. Rodriguez, M. R. Patel, G. Bellucci, M. Allen, F. Altieri, D. Bolsée, T. Clancy, S. Delanoye, C. Depiesse, E. Cloutis, A. Fedorova, V. Formisano, B. Funke, D. Fussen, A. Geminale, J. C. Gérard, M. Giuranna, N. Ignatiev, J. Kaminski, O. Karatekin, F. Lefèvre, M. López-Puertas, M. López-Valverde, A. Mahieux, J. McConnell, M. Mumma, L. Neary, E. Renotte, B. Ristic, S. Robert, M. Smith, S. Trokhimovsky, J. Vanderauwera, G. Villanueva, J. Whiteway, V. Wilquet, M. Wolff, Shohei Aoki, Maya Garcia-Comas, Didier Gillotay, Francisco Gonzalez-Galindo, Yasumasa Kasabe, Stephen Lewis, Jon Mason, Giuseppe Sindoni, Yannick Willame, Gustavo Alonso-Rodrigo, Beatriz Aparicio Del Moral, Pascal Barzin, Ali Ben Moussa, Sophie Berkenbosch, David Biondi, Sabrina Bonnewijn, Gian Paolo Candini, Roland Clairquin, Javier Cubas, Boris Giordanengo, Samuel Gissot, Alejandro Gomez, Jose Jeronimo Zafra, Mark Leese, Jeroen Maes, Emmanuel Mazy, Alexandra Mazzoli, Jose Meseguer, Rafael Morales, Anne Orban, Maria Del Carmen Pastor-Morales, Isabel Perez-Grande, Julio Rodriguez-Gomez, Bortolino Saggin, Valérie Samain, Angel Sanz Andres, Rosario Sanz, Juan Felipe Simar, Tanguy Thibert

Planetary and Space Science　119　233-249　2015年12月15日

DOI： 10.1016/j.pss.2015.10.003 　

ISSN：0032-0633
Optical and radiometric models of the NOMAD instrument Part I: The UVIS channel 査読有り

Ann C. Vandaele, Yannick Willame, Cédric Depiesse, Ian R. Thomas, Séverine Robert, David Bolsée, Manish R. Patel, Jon P. Mason, Mark Leese, Stefan Lesschaeve, Philippe Antoine, Frank Daerden, Sofie Delanoye, Rachel Drummond, Eddy Neefs, Bojan Ristic, José Juan Lopez-Moreno, Giancarlo Bellucci, M. Allen, F. Altieri, S. Aoki, T. Clancy, E. Cloutis, A. Fedorova, V. Formisano, B. Funke, D. Fussen, M. Garcia-Comas, A. Geminale, J. C. Gérard, D. Gillotay, M. Giuranna, F. Gonzalez-Galindo, N. Ignatiev, J. Kaminski, O. Karatekin, Y. Kasaba, F. Lefèvre, S. Lewis, M. López-Puertas, M. López-Valverde, A. Mahieux, M. Mumma, L. Neary, R. Novak, E. Renotte, G. Sindoni, M. Smith, A. Trokhimovskiy, J. Vander Auwera, G. Villanueva, S. Viscardy, J. Whiteway, V. Wilquet, M. Wolff, G. Alonso-Rodrigo, B. Aparicio Del Moral, P. Barzin, A. BenMoussa, S. Berkenbosch, D. Biondi, S. Bonnewijn, G. Candini, R. Clairquin, J. Cubas, B. Giordanengo, S. Gissot, A. Gomez, J. J. Zafra, J. Maes, E. Mazy, A. Mazzoli, J. Meseguer, R. Morales, A. Orban, M. Pastor-Morales, I. Perez-Grande, J. Rodriguez-Gomez, B. Saggin, V. Samain, A. Sanz Andres, R. Sanz, J. F. Simar, T. Thibert

Optics Express　23　(23)　30028-30042　2015年11月16日

DOI： 10.1364/OE.23.030028 　

eISSN：1094-4087
Comparison of general circulation model atmospheric wave simulations with wind observations of venusian mesosphere 査読有り

Hiromu Nakagawa, Naoya Hoshino, Manuela Sornig, Yasumasa Kasaba, Guido Sonnabend, Dusan Stupar, Shohei Aoki, Isao Murata

Icarus　225　(1)　840-849　2013年7月

DOI： 10.1016/j.icarus.2013.02.029 　

ISSN：0019-1035

eISSN：1090-2643
Search of SO<inf>2</inf> in the Martian atmosphere by ground-based submillimeter observation 査読有り

Hiromu Nakagawa, Yasumasa Kasaba, Hiroyuki Maezawa, Akira Hashimoto, Hideo Sagawa, Isao Murata, Shoichi Okano, Shohei Aoki, Nayuta Moribe, Akira Mizuno, Munetake Momose, Toshikazu Ohnishi, Norikazu Mizuno, Tomoo Nagahama

Planetary and Space Science　57　(14-15)　2123-2127　2009年12月

DOI： 10.1016/j.pss.2009.10.001 　

ISSN：0032-0633

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MISC 4

火星の砂嵐研究成果が続々と

青木翔平

ISASニュース　2021年10月号　(No.487)　2021年10月
Mars Express/OMEGAで観測されたCO2 2 μm吸収帯による火星表面圧力のリモートセンシング

風間暁, 笠羽康正, 中川広務, 青木翔平, 黒田剛史, 小暮李成, 鈴木湧平, 村田功, 吉田奈央

地球電磁気・地球惑星圏学会総会及び講演会(Web)　150th　2021年
リム観測による火星大気鉛直構造の解明を目指す新大気リトリーバル技術の検証

小暮李成, 青木翔平, MAHIEUX Arnaud, 中川広務, 黒田剛史, 笠羽康正, 吉田奈央, 岩渕弘信, 出村裕英

地球電磁気・地球惑星圏学会総会及び講演会(Web)　150th　2021年
火星RSLからの水放出シミュレーション

黒田剛史, 黒川宏之, 青木翔平, 中川広務

日本気象学会大会講演予稿集(CD-ROM)　(120)　2021年

共同研究・競争的資金等の研究課題 11

雲をすり抜ける水：非平衡惑星雲物理学の開拓

今村剛, 青木翔平

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

研究機関：The University of Tokyo

2024年6月28日～ 2027年3月31日
新たな同位体観測による火星大気進化の解明：日欧火星探査ミッションの国際協力

中川広務, 吉田辰哉, 堺正太朗, 青木翔平

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

研究機関：Tohoku University

2022年10月7日～ 2027年3月31日

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欧州火星探査衛星TGO搭載NOMAD観測データを用いた初期成果をAoki et al. (2023)として学術雑誌PSJにて出版することができた。より多くの観測データを用いた炭素同位体比解析を進めることができ、酸素同位体比(18O/17O/16O)も組み合わせた解析に着手、その成果の一部は学位論文（博士課程前期・塩原輝美恵）として結実することができた。地球からの望遠鏡観測の解析にも着手しており、学術雑誌に投稿済み、現在査読中である。超高層大気変動による同位体分別効果を明らかにすべく、東北大学および東京・葉山で、世界をリードする関連研究者らと国内研究者や大学生らを交えたワークショップを開催し、議論を推進することができた。NOMAD観測結果を再現するための光化学モデルの拡張も順調に進み、酸素同位体分別効果も新たに考慮することに成功、観測結果を概ね説明可能な予察的結果が得られつつある。モデル最終検証後に、学術論文として出版すべく準備を進めている。並行して、独自開発を進めてきた本モデルの紹介論文を学術雑誌EPSにて出版することができた。MSAとNOMAD観測結果を結合するための電磁流体モデル開発も進んでおり、多流体モデルへの拡張およびテスト粒子計算との組み合わせを実施した。成果の一部は、海外からの招待講演にて報告されている。一連の成果は、国内外の学術会議にて成果報告がなされている。
環境班：初期地球と火星におけるCO環境の解読

上野雄一郎, ジルベルトアレキシー, 青木翔平, 山田桂太

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

研究機関：Institute of Science Tokyo

2022年6月16日～ 2027年3月31日

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本年度は、高質量分解能質量分析計により炭化水素同位体分子計測を行い、バイオマーカー構築のための計測を行った。また、同様の同位体分子計測法の適用範囲を拡張するため、フーリエ変換型質量分析計のソフトウェアアップグレードを行い、主に有機酸、無機酸の新規同位体分子計測を開始した。まず、硝酸の窒素、酸素同位体計測および酢酸の炭素同位体計測が十分な精度で実行可能であることが確認できた。また、すでに運用している質量分析計に燃焼炉を設置し、固体試料の炭素・窒素同位体計測がルーチンで実行可能となった。 [生物班との共同研究] 酢酸生成菌を培養し、生成した酢酸の同位体分子計測を行った結果、CO2から生成する酢酸と、COから生成する酢酸とでは、分子内のメチル炭素、カルボキシ炭素の間に明確な差が生じることを突き止め、バイオマーカー構築が前進した。 [化学班との共同研究] CO大気の光化学実験を継続して行い、本年度は特に硫黄化合物を導入した系の実験を行った。その結果、COから合成される有機分子の中で、グリコール酸の割合が高く、C3、C4有機酸も生成されることが新たに見出された。また、元素硫黄の存在下では、より還元条件が達成され、有機分子の生成に有利であることも示された。 [理論班との共同研究] 現在の火星大気の分光観測により、CO2の光解離で生じたCOが極度に13Cの少ない異常な炭素同位体比を持つことが明らかになった（Aoki, Ueno et al. 2023)。この結果は、理論および実験結果と一致しており、COのマーカーとしてこの同位体異常を使うことで、過去の地球および火星大気中でCOから生じた有機分子を特定することが可能であるとの確証が得られた。
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

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

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究機関：Tohoku University

2022年4月1日～ 2027年3月31日

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「火星は生命の発生に適した大気環境を有したか」という問いに答えるべく、課題AではCとNを含む火星大気の流出率と生命構成分子の前駆物質（H2CO等）の生成率の長期変遷を、課題Bでは初期火星における前駆物質の降下量とリボース等の生命構成分子の生成量を調査した。課題Aでは、汎惑星大気光化学モデルを開発し[Nakamura+2023a]、同モデルにSEP降込みモジュールを組み込むことで、現在の火星大気条件下におけるHOx, NOx, H2CO等の組成変化を定量評価した[Nakamura+2023b]。さらに同モデルを拡張してCO同位体比の高度変化を評価し[Yoshida+2023]、火星探査機TGOによって火星大気中で観測された13Cに枯渇するCO同位体比[Aoki+2023]を説明することに成功した。熱圏-外圏DSMCモデルに動的負荷分散技法OhHelpを実装し、並列化効率と計算効率の向上を進めた。CO, CO2とその光化学生成物の放射冷却による流体力学的散逸率の抑制を見積った[Yoshida+投稿準備中]。多流体MHDモデルを構築し、初期火星におけるイオン流出率の固有磁場依存性の多成分MHDモデルとの差異を示した[Sakata+受理済]。課題AとBの数値モデル群の観測検証では、TGOとMAVENの分光・粒子観測データに加え、MEXのサウンダー観測データも用いて比較検証を進めた[Harada+2023;Aoki+2023など]。課題BのH2CO降下量見積りでは、約38-36億年前の火星大気中でH2COが継続的に生成されていたことを示し、太古の火星の海におけるリボース生成量を推定した[Koyama+2024]。課題Bのリボース合成実験は論文が受理された[Ono+受理済]。さらに生成する糖と糖酸のリン酸化が乾燥環境で可能であることを示した[Hirakawa+2024]。
探査機・望遠鏡観測による火星の鉛直水輸送過程解明

青木翔平

2022年4月1日～ 2026年3月31日

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本年度は特に「課題(C): MMX火星探査機による局所高速鉛直水輸送過程の解明」を行なった。MMXの打ち上げが2年延期され、本研究期間内に火星に到達しない見込みとなったため、既存の火星探査衛星の高空間分解能分光撮像観測データを用いることとした。具体的には、欧州火星探査機MarsExpressの分光撮像装置OMEGAを用いた。まず、高解像水蒸気観測データ解析アルゴリズムを完成させた。高解像度分光観測データ解析の困難な点は、データ点の多さから、放射伝達計算による反転解析に膨大な時間がかかることである。本研究で開発したアルゴリズムでは、計算に入力する変数を想定される範囲内の代表的な値で格子点に区切り、水蒸気吸収帯のスペクトルを予め計算し、保存した配列から多次元補間によって計算スペクトルを得ことで、効率的に反転解析を行うことを可能とした。さらに、同アルゴリズムを南半球の夏時期に観測されたOMEGAデータに適応し、高解像水蒸気分布が朝夕で変動する興味深い初期結果を得た。同内容を元に国内学会で講演するとともに、仏・OMEGAチームと議論を進め、来年度に国際専門雑誌へ論文として投稿する準備を進めている。 <BR> 加えて、欧州火星探査機ExoMars Trace Gas Orbiterの観測データをから、火星大気に存在する一酸化炭素が炭素13に乏しい事を明らかにした。本結果は、 The Planetary Science Journal誌において論文として出版され、東京大学新領域創成科学研究科、及び欧州宇宙機関ESAのプレスリリースで発表された。
欧米探査機との協働で追う火星大気環境の変動と進化

笠羽康正, 中川広務, 佐川英夫, 黒田剛史, 青木翔平, 寺田直樹, 岩渕弘信

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究機関：Tohoku University

2019年4月1日～ 2024年3月31日

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ExoMars Trace Gas Orbiterの初動観測にチームメンバーとして参画しまた見守りつつ（査読論文：Korablev+ 2019; Liuzzi+ 2019; Vandaele+ 2019）、2018年全球ダストストームの解析を主軸として本研究を着手した。 (A) リム観測による対流圏・中間圏大気の鉛直構造観測: リトリーバルツール開発を日-ベルギー共同で進捗させ、各種問題の解決(結果の収束性など）と他コードと結果の比較等を実施し、その成立にむけ前進させた（口頭発表: Kasaba+ 2019など）。利用度が低かったMEX・OMEGAのリム観測データ群の解析可能性検討に着手した。TGO観測によるダストストーム時水蒸気変動成果を支援した（査読論文：Aoki+ 2019）。 (B) 米探査機MAVEN等による熱圏・外圏大気の鉛直構造観測:粒子計測器NGIMSや紫外線観測器IUVSを用いて熱圏-熱圏粒子の下層大気と結合した変動解明に着手した（口頭発表：Nakagawa+, 2019など）。また全球ダストストームの影響探索に着手した。 (C) 地上・航空機望遠鏡による全球水平構造観測: ALMA観測による全球ダストストーム時の風速場・温度場等の解明に着手した（査読論文: 佐川+ 2019. 口頭発表: Aoki+ 2019など）。ハレアカラT60観測でも、リトリーバル手法を先行する金星観測を援用して確立するとともに（口頭発表：Takami+ 2019 など), ダストストーム時の下部熱圏速度場/温度場等の導出に挑戦した（Miyamoto+ 2019 など）。 (D) 対流圏-中間圏・熱圏-外圏鉛直結合モデル: 現変動機構と古環境再現の両面を結合させつつ開発遂行した (査読論文：Kamada+ 2019。口頭発表: Kuroda+ 2019など）。また、過去表層水環境の痕跡である可能性を有するRSLの地下構造探査にも着手した（Oura+ 2019 など）。
Habitability on Mars: water and methane

青木翔平

提供機関：Fonds de la recherche scientifique (FNRS-FRS)

制度名：GRANTS AND FELLOWSHIPS 2019 (Chargé de Recherches)

2019年10月～ 2022年9月
大気波動を介した下層大気から宇宙への物質輸送の研究

中川広務, 青木翔平

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

研究機関：Tohoku University

2019年4月1日～ 2022年3月31日

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生命にとって重要な水・大気は, 火星でどのように生成・循環・消失しているのか. これまでの全球的かつ長期平均的な理解では不十分なことが最新の探査結果から明らかになりつつある. 本研究では最新の探査機データと地上観測データを比較惑星学的に統合解析することで, 宇宙散逸可能な高度までH2O・CO2をどのように効率的かつ高速に輸送するかというこれまでの視点にはなかった新たな学術的問いの解決を目指す. (1)下層における水・ダスト層の生成過程:これまで申請者らが開発を進めてきたモンテカルロ法によるエアロゾル多重散乱高速放射計算コードJACOSPAR火星版をMEX/OMEGAの膨大な大気リム観測データに適用することで, 特に観測が困難であった高度0-20kmにおける水蒸気・ダスト遊離層の生成過程を明らかにするためのデータベース構築準備を進めた。 (2)中層・上層への水・ダストの輸送・発達過程を最新の探査機データを組み合わせて下層大気現象が水蒸気輸送および超高層大気へ影響を及ぼしうる描像を明らかにした(Nakagawa et al., 2020a)。(3)大気波動を介した水・ダスト輸送メカニズムの理解のため, 探査機データを解析し得られた密度・温度の擾乱成分を調べ、その季節・地域性を明らかにした(Nakagawa et al., 2020b)。乱流拡散係数を推定するため均一圏界面高度の変化を調べ, 下層大気現象に伴って大きく変動しうる様子を捉えた(Yoshida et al., 2020)。大気上下結合に重要な中間圏観測を推進すべく, 申請者が開発を進めてきた赤外ヘテロダイン分光器を用いた地上観測を実施し, 水蒸気が高高度輸送される大砂嵐時に高速東風が加速される様子を初めて明らかにした(投稿済み). (4)宇宙散逸する大気組成への影響を調べるため, MAVEN/NGIMS解析により宇宙散逸可能な高度の大気組成が下層大気現象で大きく変化しうる様子を明らかにした(投稿済み).
火星水循環・水流出における表層-大気-宇宙間結合の研究

中川広務, 笠羽康正, 佐川英夫, 黒田剛史, 青木翔平

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

研究機関：Tohoku University

2016年4月1日～ 2019年3月31日

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全球砂嵐時に伴う水蒸気の超高層大気での爆発的な増大をTGO観測により明らかにした。同時に、独自地上観測群を用いて火星連続観測を実現することに成功、大砂嵐時に超高層大気が加熱される様子を明らかにした。MAVEN観測により、下層大気で励起された大気重力波が超高層構造を変調し、散逸大気組成を支配する均一圏界面高度も季節によって大きく変動することを明らかにした。これらは下層から超高層に及ぶ効率的・短期的な物質・エネルギー輸送を示唆するに至った。巻き上がったダストが水蒸気を取り込み、活発になった大循環により高高度まで到達、直接的に水消失量を増大させる水の新たな高速散逸パスを明らかにした。
日本-ベルギー協力による金星・火星大気の探査機観測-地上観測連携研究

2017年4月～ 2019年3月
高分散分光観測による微量組成成分を軸とした火星大気研究

青木翔平

2011年～ 2013年

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火星における生命活動の制約につながる大気分子メタン循環及び水蒸気循環を解明することが本研究の主目的である。本研究では, (1)火星周回衛星搭載赤外フーリエ分光計(PFS)のデータ解析, (2)すばる望遠鏡を用いた地上望遠鏡観測, 及び(3)超高波長分解能中間赤外レーザーヘテロダイン分光計の開発・観測の3つの手法で研究を進めてきた。(1)においては、メタンの酸化消失を起こす大気酸化成分H202の検出・季節変動の導出に衛星観測データを用いて初めて成功した。得られた季節変動からメタンの大気での酸化消失への寄与は少ない事を示し、地表強い固体酸化があることを示唆した。同内容は国際専門雑誌に投稿され、現在改訂中である。また、将来のPFSリムモード観測データ解析に向けて必須となる大気放射伝達計算コードを開発・評価を行った。(2)においては、近赤外分光計を用いて、北半球春・夏の水蒸気同位体分布を調べた。同位体は水分子の凝結・昇華で変化することが知られているため、相変化の指標となる。北半球春の観測から、極冠の縁で昇華した水蒸気が凝結し氷雲や季節極冠を形成していく様子を捉えた。また、北半球夏の観測から、極冠全体が昇華していく様子を捉えた。さらに、低緯度領域では同位体比が極域ほど変動しないことを示した。同内容は国際学会で発表され、国際専門雑誌に投稿する準備が完了しつつある。(3)においては, 火星のメタンや水蒸気を十分に分解できる波長分解能10^7が達成され、測器の開発に成功した。東北大・ハワイ望遠鏡の建設遅延のため火星大気成分の連続観測モニターは来年度から実施される見込みである。

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担当経験のある科目(授業) 1

情報基礎　成蹊大学

社会貢献活動 1

地球環境の普遍性に火星の研究から迫る

大学ジャーナル vol. 149

2022年9月27日～

メディア報道 7

火星大気中の塩化水素を全球で検出

アストロアーツ　https://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/13646_mars

2024年7月24日

メディア報道種別: インターネットメディア
東大、火星大気中に塩化水素が広域かつ非一様に存在していることを観測

マイナビニュース　https://news.mynavi.jp/techplus/article/20240723-2991080/

2024年7月23日

メディア報道種別: インターネットメディア
東大、火星大気に存在する塩化水素の全球分布取得に成功

日本経済新聞　https://www.nikkei.com/article/DGXZRSP675172_Z10C24A7000000/

2024年7月19日

メディア報道種別: インターネットメディア
火星の有機分子は一酸化炭素から光化学的に生成された、東工大が解明

マイナビニュース　https://news.mynavi.jp/techplus/article/20240514-2945580/

2024年5月

メディア報道種別: インターネットメディア
New discovery about the atmosphere of Mars

Diario AS　https://en.as.com/latest_news/new-discovery-about-the-atmosphere-of-mars-n/

2023年6月3日

メディア報道種別: インターネットメディア
火星表面から水を宇宙に散逸させているのは砂嵐、JAXAが仕組みを確認

マイナビ　マイナビニュース　https://news.mynavi.jp/article/20210819-1950466/

2021年8月19日

メディア報道種別: インターネットメディア
東大など、気象衛星ひまわり 8・9 号を活用して金星大気温度の長期変動の観測に成功

日本経済新聞　https://www.nikkei.com/article/DGXZRSP693103_W5A620C2000000/

2025年6月30日

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