| Project/Area Number |
20K14536
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Sugiura Keisuke 東京工業大学, 地球生命研究所, JSPS特別研究員 (70846344)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 小惑星リュウグウ / そろばん珠型 / 高速自転変形 / 数値シミュレーション / そろばん球形状 / コマ型小惑星形成 / 高い付着力 / 高い実効的摩擦角 / 速い自転加速機構 / コマ型小惑星 / 粉体の数値計算 / 小惑星内部構造・物性 |
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| Outline of Research at the Start |
JAXAの探査機はやぶさ2が訪れた小惑星リュウグウは瓦礫の集合であるラブルパイル天体であり, そろばんの珠のような形状をしている. そろばん珠形状をしている小惑星は高速自転による変形で形成されたと考えられているが, 具体的な形成プロセスや条件は明らかになっていない. そこで連続体力学に基づいたラブルパイル天体の動力学を扱う計算コードを用いて, 小惑星の高速自転による変形を再現する. その上でそろばん珠形状を形成するような摩擦角などの物性や形成プロセスを明らかにする. また高速自転による変形で形成される形状を包括的に明らかにし, 小惑星内部の物性をそれらの形状から制限できるようにする.
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| Outline of Final Research Achievements |
The asteroid Ryugu visited by JAXA's spacecraft Hayabusa 2 has a diamond-like top shape. Many top-shaped asteroids have rapid rotation, so that top shapes are considered to be formed through deformation due to rapid rotation. We performed numerical simulations to investigate conditions required for top shape formation. As a result, we found that top shape formation needs high effective friction angles > 70 degrees and fast spinup timescales < several days. We also found that fragments ejected at top shape formation eventually accumulate into satellites, which suggests that top-shaped asteroids are likely to have satellites.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では小惑星リュウグウのようなそろばん珠形状の形成には70度程度以上の高い実効的摩擦角が必要なことを明らかにした。1 kmサイズの小惑星がこのような高い実効的摩擦角を獲得するためには、数100Pa程度の付着力が必要である。そろばん珠形状をした小惑星は多く見つかっていることから、数100Pa程度の付着力は小惑星の内部物性として普遍的に存在していることが示唆される。特に1 km程度以下の小天体の衝突進化にはこの付着力が大きな影響を及ぼすため、本研究は惑星形成論の文脈において付着力の重要性を示したと言える。
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