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ラブルパイル小惑星の構造進化の実験的研究

Research Project

Project/Area Number 11F01730
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Solid earth and planetary physics
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

中村 昭子  神戸大学, 大学院・理学研究科, 准教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) GUETTLER Carsten  神戸大学, 理学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords惑星科学 / 小惑星 / 実験 / ブラジルナッツ効果
Research Abstract

本研究の目的は、イトカワのような大小の岩片で覆われた微小小惑星の表面・内部構造の特徴を説明するために、粉粒体が微小重量下でどのように振る舞うかを理解することである。
前年度から製作してきた小型の遠心加速装置では、模擬重力加速度を地上重力加速度の20倍までかけることができる。回転する円柱容器にガラスビーズを封入し、容器をゆっくり回転させてガラスビーズ層の表面の角度(安息角)を測定し、基礎的な粉体の物理量である安息角の重力依存性を調べる実験を行った。
他方、表面粒子の粒度偏析はイトカワ表面の大きな特徴のひとつである。振動による粒度偏析(ブラジルナッツ効果)への重力の効果を調べるために、ドイツのブラウンシュバイク大学とミュンヘン大学との共同研究として、2012年12月にパラボリックフライトにて低重力加速度すなわち、火星表面と月面の重力加速度を模擬した実験を行った。直径1mmのガラスビーズ層の中に直径8mmのガラスビーズを入れ、直径8mmのガラスビーズが1mmのガラスビーズ層の底から表面にのぼってくる時間が、ビーズ層の高さ・振動エネルギー・重力加速度によってどのように異なるかを調べた。その結果、上昇時間は、重力加速度の一乗に近い依存性を持つことがわかった。この成果は、査読の有る専門誌に投稿し、すでに受理されている。パラボリックフライト実験では安息角の測定実験も行っており、地上重力および遠心加速装置を用いた高重力の結果と比較検討を行い、査読誌に投稿する論文を準備する予定である。
さらに、ブラウンシュバイク大学の自由落下装置を用いて、微小重力下にある粉粒体に衝突した弾丸が、どのような抵抗力を受けて減速するかを調べる実験も行った。砂とガラスビーズという、粒子問摩擦力や固着力の異なる粉粒体で、抵抗力がどのように異なるのかのデータ解析を進めつつある。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Granular convection and the Brazil nut effect in reduced gravity2013

    • Author(s)
      Guettler, C., von Borstel, I., Schraepler, R., Blum, J.
    • Journal Title

      Phys. Rev. E.

      Volume: (accepted)(掲載確定)

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cratering experiments on the self armoring of coarse-grained granular targets2012

    • Author(s)
      Guettler, C., Hirata, N., Nakamura, A.M.
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 220 Issue: 2 Pages: 1040-1049

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2012.06.041

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Planetesimal formation by sweep-up : how the bouncing barrier can be beneficial to growth2012

    • Author(s)
      Windmark, F., Birnstiel, T., Guttler, C., Blum, J., Dullemond, C.P, 、Henning, Th.
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 540 Pages: 73-73

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201118475

    • Related Report
      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Free Collisions in a Microgravity Many-Particle Experiment. I.Dust Aggregate Sticking at Low Velocities2012

    • Author(s)
      Weidling, R., Guttler, C., Blum, J.
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 218 Issue: 1 Pages: 688-700

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2011.10.002

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Free Collisions in a Microgravity Many-Particle Experiment. II.The Collision Dynamics of Dust-Coated Chondrules2012

    • Author(s)
      Beitz, E., Guttler, C., Weidling, R., Blum, J.
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 218 Issue: 1 Pages: 701-706

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2011.11.036

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ラブルパイル小惑星上のサイズ偏析に関する実験2012

    • Author(s)
      Guettler, C., 中村昭子, Blum, J.
    • Organizer
      日本惑星科学会2012年秋季講演会
    • Place of Presentation
      神戸大学統合研究拠点コンベンションホール
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] A new experiment-based collision model to overcome the bouncing barrier2012

    • Author(s)
      Guettler, C., Windmark, F., Blum, J.
    • Organizer
      Planet Formation and Evolution (2012)
    • Place of Presentation
      Munchen, Germany
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Cratering Experiments on the Self Armoring of Coarse-Grained Granular Targets2012

    • Author(s)
      Guttler, C., Hirata, N., Nakamura, A. M.
    • Organizer
      Asteroids, Comets, Meteors (2012)
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] The Early Stage of Planet Formation : An Experimental Theoretical Approach2012

    • Author(s)
      Blum, J., Guttler, C., Kothe, S. Windmark, F., Zsom, A., Dullemond,C.
    • Organizer
      Asteroids, Comets, Meteors (2012)
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Cratering experiments on the self-armoring of coarse grained granular targets2012

    • Author(s)
      Guttler, C., Hirata, N.Nakamura, A.M.
    • Organizer
      MISASA-IV
    • Place of Presentation
      倉吉未来中心(鳥取)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ボルダーターゲットにおけるクレーター生成効率:小惑星表面での装甲効果への実験的アプローチ2011

    • Author(s)
      平田成, 中村昭子, 町井渚, Guttler, C
    • Organizer
      日本惑星科学会秋季講演会
    • Place of Presentation
      相模女子大学(神奈川)
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-22   Modified: 2024-03-26  

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