太陽系外の地球型惑星の存在をダスト円盤の構造から導き出す理論モデルの構築
| Project/Area Number |
17740107
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Astronomy
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
竹内 拓 Kobe University, 理学研究科, 助教 (40372651)
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| Project Period (FY) |
2005 – 2007
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2006: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2005: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 惑星形成 / 太陽系外惑星 / ベガ型星 / 天体力学 / 惑星間塵 / 原始惑星系円盤 |
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| Research Abstract |
ダスト円盤構造の観測から、地球型惑星の存在を導き出す手法について継続して研究を行った。円盤が自発的に作る構造と、惑星によって形成される構造との違いに着目し、両構造を見分ける手法を提案した。ダストの光泳動によって構造ができる場合、円盤内の100μm-10cmのダストは外側に移動し、0.1-10AUに蓄積される。100μm程度より小さいダストはさらに輻射圧の効果により、10AU以遠にまで移動する。しかし、10cmより大きなダストは、ガス抵抗により中心星に落下してしまう。このため、中心星近傍0.1AU程度の穴が開く。この穴の半径は、ダストの物性には依らず、ダストの大きさとガス密度のみで決まるため、ガス密度とダストの大きさを観測的に求めることにより、惑星が作る構造と区別することができる。また、光泳動による構造形成は、ダストの回転によって阻害されることを示した。ダスト内部の熱緩和時間は、ガス乱流によるダスト自転時間より短いため、ガス乱流による回転は光泳動を阻害しない。しかし、光泳動自身がダストの回転を励起する。光泳動が最も効率よく回転を励起すれば、自転時間は熱緩和時間より短くなる。したがつて、光泳動は、自分自身によって、その効果が抑えられる。
円盤構造は、ダストの移動だけでなく、ダスト成長にも影響される。そこで、原始惑星系円盤内でのダストの成長方程式を解く数値コードの開発を行つた。種々の計算法(Wetherillの方法、Podolakの方法、古典的な手法を2次精度に拡張したもの)の比較を行い、修正したPodolakの方法が比較的よい結果を示すことがわかった。これを元に、ダストが円盤の赤道面に沈降しながら成長する様子を解く数値コードを開発した。
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Report
(3 results)
Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Grouping and Adding Method for Calculating Light Scattering by Large Fluffy Aggregates2007
Author(s)
Okada, Y., Mukai, T., Mann, I., Nomura, H., Takeuchi, T., Sano, I., Mukai, S.
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Journal Title
Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer 108
Pages: 65-80
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