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火星現象論: 火星地表の熱慣性

地球流体電脳倶楽部

1996 年 12 月 12 日


目次

概要:

火星地表の熱的性質(熱慣性)を概観する.

熱慣性の定義

熱慣性とは「単位体積あたりの熱容量×単位時間の熱拡散距離」で与えられる. 密度 $\rho $, 熱伝導率 $K$, 熱容量を $c$, 熱拡散距離を $l$ とすると,

\begin{displaymath}
\rho c \times l_{D} = \rho c \times \sqrt{\frac{K}{\rho c_{p}}}
= \sqrt{K \rho c_{p}}
\end{displaymath}

と与えられる. 測定単位としては $10^{-3}$cal cm${}^{-2}$ sec${}^{-1/2}$ が用いられる. 熱慣性の小さいところは温まりやすく冷めやすい.

岩石の密度と熱容量はほとんど一定であると考えてよいので, 熱慣性は 熱伝導率に依存するといえる. 熱伝導率に影響するのは岩石の間隙率(porosity)である. 一般に間隙率が大きいと熱伝導率は小さいので, 熱慣性も小さくなる.

経験的には, 構成物質の粒径が小さいと熱慣性は小さい.

火星地表の熱慣性

火星地表の熱慣性の値について, 以下のことがわかっている. ただし単位は 1 節で定義したものである. 図1 に全球の熱慣性分布を示す.

\Depsf[][]{fig-prohibited/chihyo-1.ps}
図1 表面の熱慣性分布(NASA/JPL; Carr, 1996, 図1-6).

参考文献

Carr, M.H., 1996: Water on Mars, Oxford Univ.Press, 229pp.

Kiffer, H.H., Martin, T.Z., Peterfreund, A.R., Jakosky, B.M., Miner, E.D. and Palluconi, F.D., 1977: Thermal and albedo mapping of Mars during the Viking primary mission, J. Geophys. Res., 82, 4249-4291.

Palluconi, F.D. and Kiffer, H.H., 1981: Thermal inertia mapping of Mars for 60${}^{\circ }$S to 60${}^{\circ }$N, Icarus, 45, 415-426.




謝辞

本稿は 1996 年に東京大学地球惑星物理学科で行われていた, 固体火星セミナーでのセミナーノートがもとになっている. 小高正嗣によって地球流体電脳倶楽部版「火星現象論」 として書き直された (1996/12/12). 構成とデバッグに協力してくれたセミナー参加者のすべてにも 感謝しなければならない.

本資源は著作者の諸権利に抵触しない(迷惑をかけない)限りにおいて自由に利用 していただいて構わない. なお, 利用する際には今一度自ら内容を確かめること をお願いする(無保証無責任原則).

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\begin{displaymath}
\mbox{dcstaff@gfd-dennou.org}
\end{displaymath}

まで連絡していただければ幸いである.


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Odaka Masatsugu 平成19年5月29日