| Project/Area Number |
20K14541
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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 | Kyoto Sangyo University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 彗星 / 原始太陽系円盤 / 揮発性分子 / 酸素禁制線 / ダスト / 偏光 / 太陽系小天体 / 化学反応 / DSMC法 / 元素同位体比 / 鉱物組成比 |
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| Outline of Research at the Start |
太陽系始原天体の観測に基づく原始太陽系円盤の理解は、一般の原始惑星系円盤の理解、特に円盤赤道面付近の円盤進化モデルの試金石として重要である。しかしながら、原始太陽系円盤における物質輸送・循環に関する統一的な物理描像は得られておらず、その解明が喫緊の課題である。本研究では、原始太陽系円盤の氷微惑星の生き残りである彗星をプローブとし、円盤の氷雪線外側における物質の輸送・循環に敏感な各種分子の物理量と円盤の氷雪線内側における物質輸送のプローブであるシリケイト鉱物の結晶度を観測的に求めることで、統一的な理解が得られていない原始太陽系円盤内の大局的な物質輸送・循環とその原因を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
To understand the transportation of materials in the solar nebula, we conducted research using comets as probes. The formation temperature of the comet was estimated from the abundance ratio of H2O, CO2, and CO, which are the main components of cometary icy materials. The formation distance of the comet nucleus was estimated from the mineral composition, and the properties of the dust grains were estimated from the spatial distribution of the polarization degree in the coma. As a result of applying these methods to the 21P comet, it was shown that this comet was formed in a warm place despite being at the same distance as other comets. By applying this method to other comets, we will advance statistical discussions on the transport of materials in the solar nebula. In addition, we applied the physical model developed for estimating the formation temperature to the spatial distribution of the coma of the C/2014 Q2 comet, and revealed that NH3 is being generated as a secondary product.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
彗星は46億年前に原始太陽系円盤で作られた氷微惑星の残存物であり、太陽系の化石とも呼ばれる。彗星には高温度生成物と低温度生成物が含まれており、原始太陽系円盤中での大規模な物質輸送の存在が指摘されている。
本研究において、同一彗星の揮発性分子の元素組成比や同位体比と鉱物の熱履歴等を組み合わせることで、従来より詳細に原始惑星系円盤での彗星核の形成環境を推定する手法を確立した。さらに、本研究課題で開発した彗星コマの物理モデルを用いることで、彗星コマ中の化学反応を再現できることを示した。これらの手法は他の彗星や他の分子についても適用可能で、統計的な議論を進めるための基礎情報を提供する。
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