アポロ計画で設置された地震計によって月にも地震()が起きることがわかっている.は発生領域や発生メカニズムによって,浅発,深発,熱,インパクトによるに分類されており,我々はこのの中でも深さ約800-1200km付近で起きる深発について,月内部のレオロジー構造とともに考察した.月内部の温度構造から考察されるレオロジー構造から,深発は明らかに塑性変形領域で発生していることがわかった.通常は破壊や滑りが起こらない塑性変形領域で深発が起こるメカニズムを,地球で起きる地震の発生メカニズムのモデルを参考に考察した.

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 Seismic tomography reveals significant lateral heterogeneities in the lunar interior. A correlation is found between S-wave velocity tomography and distribution of thorium. The area with a high distribution of thorium exhibits a distinct low S-velocity, which extends to a depth of ∼ 300 km below the Procellarum KREEP Terrane (PKT), perhaps reflecting a thermal and compositional anomaly beneath the PKT. The distribution of deep moonquakes shows a correlation with tomography in the deep lunar mantle, which is similar to earthquakes affected by structural heterogeneities in the terrestrial crust and upper mantle. The occurrence of deep moonquakes and seismic-velocity heterogeneities implies that the lunar interior may contain fluids; therefore, it is still thermally and dynamically active at present. Because there are no plate tectonics in the Moon, the lunar surface and interior structure formed at an early stage of the Moon's history have been preserved until today. Consequently, the results of lunar tomography provide useful information for our understanding of the Hadean Earth.

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本研究では、ペネトレータ搭載に対する観測性能を評価するため、アポロの各観測サイトで得られた波形を元に、ペネトレータ搭載計で得られる観測波形とそのスペクトルを模擬し、S/Nの評価を行った。その結果、主にサイトごとにが特徴的な周波数を持って検知される事が分かり、それを反映してサイトごとに特徴的なS/Nが示された。これは、月表面の局所的な構造が観測波形に強い影響を与えている事が推測される。本発表では実際月表面の局所的構造が搭載計の波形に与える影響について検証した結果も報告する。

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アポロ17号に搭載されたLSG（Lunar surface gravimeter）は本来の目的であった重力波の観測は成功しなかったが計として機能しており、波を捉えていることが確認されている。しかし、これまでにその詳細な解析がなされたことはない。そこで本研究では他のアポロ計画で得られたのデータに加え、LSGデータを利用し、内部構造の推定を試みた。浅発と隕石衝突の波形を解析することで月地殻の平均厚さが約35kmと見積もることができた。

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2004年打ち上げ予定の月探査衛星LUNAR-Aでは、２本のペネトレーターと呼ばれる槍型の装置を月面に貫入させ、水平動、上下動２成分の短周期計や熱流量計といった観測機器を月面に設置し、観測を実施することで、月の内部構造を探ることを目的としている。ペネトレーターが月面に貫入する際、計は、強い衝撃を受けるため、その衝撃で特性が観測上許容できるレベルを超えて、変化しないだけの耐衝撃性を有していなければならない。その耐衝撃性が余裕を持って、実現されているか確認するために、ペネトレーターの月面貫入時の1.25倍という条件で貫入衝撃の試験が実施されている。　本研究では2003年6月に実施された貫入衝撃試験前後の計の特性調査を行った。この結果より、月面貫入衝撃を受けた観測実施のための特性を保持しているかを評価した。特性調査として、衝撃を与えた水平動、上下動２台の計のキャリブレーション波形、固有周波数、減衰定数等を求めた。計は、観測対象となる深発の卓越周波数が1Hz近傍である事が、アポロでの観測より予測されているので、固有周波数を1.0-1.2Hzに定めている。衝撃試験に供する計は事前に特性を取得し、仕様が満たされている事を確認している。衝撃後の計は、水平動、上下動ともに、これらの仕様を保持している事が示された。これにより、推定される月面貫入衝撃を上回る衝撃を受けた計が、衝撃前の特性を仕様の範囲内で保持している事が示された。　次に、衝撃を受けた計の地動に対する応答を調査するために、名古屋大学の犬山地震観測所において、常時微動の観測を実施した。犬山地震観測所は地動ノイズレベルが低く（常時微動は昼間で2.0×1.0 m/sec、夜間で1.5×10 m/sec程度）、微小振動である計の観測に合せて選定した場所である。観測では、比較用として広帯域地震計STS-2と、計と同様、固有周波数1Hzの移動観測用地震計L-4を用い、計と同成分の地動の観測を行っている。これらの観測結果と、計による観測結果を比較することで、推定される月面貫入衝撃を上回る衝撃を受けた計が、一般の地球用地震計に対して、どの程度まで一致した応答を示すかを水平動、上下動ともに評価、検討する予定である。

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月潮汐が深発の発生に大きく関与しているという点に着目し、著者らはこれまでに、深発震源の集中する深さ900kmにおける潮汐応力6成分を計算し、その最大成分を用いた区分を行ったが、その妥当性を議論するためには、区分した各々の領域において、実際の波形との相互比較が必要である。本研究では、各震源の波形のS/N比の改善のためにスタッキングを用い、その結果得られた波形同士を比較するとともに、それらと各震源での潮汐応力の計算結果との比較を試みたので、その結果を報告する。

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アポロ17号で実施された月面重力計(以下LSG)は，重力波の検出を目的に設置されたが失敗に終わった．しかしLSGが地震計として機能していることが，先行研究から示されている(Saito et al., 2007)．本講演ではLSGデータに記録された深発の初期解析を報告し，このデータが持つ極めて高い科学的意義について紹介する．

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本研究では、固有周期1secの速度型短周期地震計であるペネトレータ搭載用計で更なる長周期の特性を実現する事を目指す。ここではまず、現状の性能として、地球用の広帯域地震計STS-2と微小振動に対して同時観測を行い、長周期側で比較した結果を示す。次に、長周期化の手法としてフィードバックシステムを用いる事を検討した。検討結果より選別したフィードバック手法でどこまでの長周期の特性が実現できるかシミュレートを行い、その特性により得られる成果についても議論する予定である

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弾性波による月内部構造の探査は残された月の起源,進化の謎にせまる上で最も効果的な手法の一つである.アポロミッションで得られたデータから地殻-マントル境界やマントル速度構造など重要な知見が得られた.しかしデータのクオリティーは十分なものではなく,走時データには研究者間の読み取りにばらつきがあり,結果が左右されている部分が多い.また,層境界を一意に同定できるほど波線の分布も十分ではない.アポロデータは現在もなお解析が続けられており,コアの存在などが示唆されているが確定的な証拠となるのは困難と考えられる.より広域のネットワーク観測や表層付近の散乱の影響を除去できる帯域での新たなる観測が切望され,その実現にむけた開発が始まっている.

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Internal structure of terrestrial planets and moons are best characterized by seismological method. In the present paper, we will briefly describe the seismological instrumentation and results obtained for the moon and Mars. Since the most significant seismological data were obtained by the Apollo seismic network, emphasis is put on the lunar study. The velocity structure of the shallow moon (<120km depth) has been determined by the analysis of man-made impacts. On the other hand, the velocity structure of the mantle (120km-1, 000km) has been determined by using 41 deep moonquakes, which periodically occur at depth from 800km to 1, 150km. The velocity structure at depth below 1, 000km has not yet been established. Several petrological models are made by using the velocity structure of the mantle and other geophysical constraints such as the density distribution, moment of inertia, temperature distribution, and elastic data of the candidate minerals of the moon. These petrological models, however, are not so accurate that they do not constrain the formation process of the moon. The more detailed information on the lunar interior such as the size of core is required for clarifying the formation process of the moon. The forthcoming Japan lunar penetrator (LUNAR-A) mission, which is planned to be launched in 1996, will provide useful data on the lunar interior. A new seismic network of triangle form with about 5, 000km length will be constructed by the penetrator seismometers. We expect the results by the LUNAR-A mission to clarify several unsolved problems of the deep sturucture of the moon.

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月のProcellarum KREEP Terrane(略してPKT)は,月表側の特異な地域である.PKTは月面の約15%にすぎないが,トリウムなどの放射性熱源元素の大部分がこの地域に濃集する.我々は,月表側のトリウム分布と地震波トモグラフィーに相関があることを発見した.トリウム濃度が高い地域はS波速度が遅く,その低速度異常は深さ250kmから400kmに及ぶ.この事実は,S波速度低下を生じている温度(あるいは組成)異常がPKT地域の深さ250-400kmのマントルにまで及ぶことを示している.この結果は,表層で観測されたトリウム濃集がマントル深部にまで及ぶ可能性があることを示唆するとともに,現在の熱的状態やマントルダイナミクスを理解する上で重要な制約となる.

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月潮汐が深発の発生に関与しているという点に着目し、我々はこれまでに、その関与が主にトリガとしての働きであること、また潮汐応力6成分のうち主に2成分がその多くの発生を担っていることを明らかとしてきたが、深発の震源分布や発生の主要因に関しては、我々を始めいずれの研究者も明快に答えることができてはいない。そこで、月深部に、震央分布になぞらえた東西方向マントル対流を仮定することにより、震源分布を説明できるか試みた。

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The interior structures of planets and satellites have been investigated through various methods. Density is the most fundamental information for estimating the composition of solar system bodies. Moment of inertia expressing the mass concentration is a key for investigating the interior structure. It can be obtained from spacecraft flyby with a planet or a satellite. Interior density structure of a planet is evaluated from gravity field which is estimated from orbital tracking of spacecraft around the planet. KAGUYA first successfully obtained the accurate far-side gravity field of the Moon. Detailed interior structure can be estimated from seismic methods. Direct seismic measurements had been developed on the nearside of the Moon by the Apollo project. Seismograms of moonquakes, reflecting less interior dissipation, are different from those of the Earth. Radar sounders have been successful in measuring subsurface structure of the Moon and Mars. The state of the planetary interior, especially of the core, can be discussed using the measurement of variation of planetary rotation. The study of the planetary interior is now being extended into extrasolar planets.

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月浅部構造は、月面拠点の構築や資源利用(特にレゴリスの活用)、局地地質構造の解明などの観点から注目されている。これまでの月浅部構造の直接探査は、アポロ計画において行われた地震波探査が主である。アポロ計画では人工地震探査も行われたが、データはほとんどが自然地震で、ノイズなどの問題を抱えている。そこで、月面拠点構築やレゴリス利用のための基礎データとして、月面における人工地震波探査の可能性を提案したい。本講演では、セレーネ以後の無人探査及び初期有人探査で実施すべき地震波探査について議論する。

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