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北海道大学低温科学研究所

Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
  • 第1部会
  • 共同利用・共同研究拠点

研究所・センターの概要


所長
江淵 直人
Ebuchi, Naoto
キーワード
低温、寒冷圏、水・物質循環、雪氷、生物環境、環オホーツク
住所
〒060-0819
北海道札幌市北区北19条西8丁目
低温科学研究の推進、共同利用・共同研究の実施、分野横断的に新たな学術研究の創出と展開

北海道大学低温科学研究所は、1941年の創設以来、既存の学問分野を超えた新たな科学の創造を期して、雪氷学や低温生物学の黎明期を担ってきました。1995年には、大学附置としたままで寒冷圏および低温環境下における自然現象の応用と研究を目的とする全国共同利用型の研究所に生まれ変わり、さらに2010年からは低温科学における共同利用・共同研究拠点としてさらなる活動を展開しています。地球環境科学の一翼を担う研究機関として、寒冷圏の様々な自然現象の解明に取り組むとともに、物性物理学、地球化学、地球惑星科学、海洋科学、生物環境科学などに関する基礎的研究も推進しながら、様々な分野と複合的に結びつき新たな学術創成に努めています。

平成27年度の研究活動内容及び成果


太陽系の水の起源を解明するための室内実験

太陽系に存在する水(氷)は、過去に宇宙でどのようにしてできたのでしょうか?それを調べるための強力な手法として、水の「核スピン」という量子力学的な状態を観測する方法が30年前に考案され、彗星コマの水の核スピン状態から「彗星の水は46億年前に30 K(-243℃)の星間塵で生成した」と考えられてきました。しかし低温科学研究所において、宇宙で水ができる化学反応を実験室内で忠実に再現し、できた水の核スピン状態を直接測定したところ「水の核スピン状態からは水生成時の環境を知ることができない」ことが明らかとなりました。本成果は、宇宙や太陽系における水の起源の定説を覆し、今までの観測結果すべてを再解釈しなければならないことを意味します。今後、本成果から、宇宙でどのようにして水ができ、太陽系の彗星や地球に運ばれてきたのかについて、飛躍的に理解が進むことが期待できます。本研究はScience誌に2016年1月1日に掲載されました。

(a) 星間分子雲から太陽系にいたるまでの天体の物理的進化。 (b) 星間塵から彗星への進化。 彗星の水の核スピン状態から「彗星の水は30 Kの星間塵で生成した」と考えられてきましたが、低温科学研究所での実験により誤りであることが明らかになりました。

(a) 星間分子雲から太陽系にいたるまでの天体の物理的進化。
(b) 星間塵から彗星への進化。 彗星の水の核スピン状態から「彗星の水は30 Kの星間塵で生成した」と考えられてきましたが、低温科学研究所での実験により誤りであることが明らかになりました。

 

社会との連携


低温科学研究の世界的発信の基盤確立を目指して

■共同研究・研究集会の開催

多くの所外研究者を招いて、共同研究の実施や研究集会の開催を推進しています。特に研究集会は、既存の学会や研究コミュニティを横断的に繋げる新たなコミュニティの創設を目指す企画を強化しています。

■国際連携の強化

現在までに24の国外研究機関、組織との連携研究協定を締結するなど、低温科学における世界的拠点としての機能を果たすために国際化を推進しています。

■雑誌「低温科学」

本研究所が毎年発行する「低温科学」は、毎年テーマを決めて、地球惑星科学、物性科学、地球化学、海洋学、生物分子科学、環境科学などを専門とする所内外の研究者により執筆し、専門家、初学者、さらには一般向けに研究所の研究をわかりやすく伝えていこうという趣旨の雑誌です。掲載記事は、「北海道大学学術成果コレクション(HUSCAP)」において公開し、自由にダウンロードも可能です。

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