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小惑星におけるブラジルナッツ効果

Research Project

Project/Area Number 22K03704
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
Research InstitutionChiba Institute of Technology

Principal Investigator

和田 浩二  千葉工業大学, 惑星探査研究センター, 主席研究員 (10396856)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords小惑星 / ブラジルナッツ効果 / レゴリス層
Outline of Research at the Start

「はやぶさ2」が探査した小惑星「リュウグウ」のような重力が極めて小さい小惑星においては,粒子間付着力は無視できず粒子の流動性が妨げられることが予想されるため,大きな粒子が表層に浮き上がるといういわゆる「ブラジルナッツ効果」が作用して表層が進化するかどうかは自明ではない.本研究課題では,離散要素法(粒子法)による数値実験を行い,粒子間付着力が卓越する粒子層において,ブラジルナッツ効果がどの程度作用するのか,粒子間付着力などのパラメータ依存性を明らかにし,小惑星表層進化理解に貢献する.

Outline of Annual Research Achievements

重力が極めて小さい小惑星においては,粒子間付着力は無視できず粒子の流動性が妨げられることが予想され,ブラジルナッツ効果が有効に作用するのかどうかは自明ではない.本研究課題では,離散要素法(粒子法)による数値実験を行い,粒子間付着力が卓越する粒子層において,ブラジルナッツ効果がどの程度作用するのか,粒子間付着力などのパラメータ依存性を明らかにし,小惑星表層進化理解に貢献することを目的としている.
2023年度は,ブラジルナッツ効果のシミュレーション計算の準備を進めた.はやぶさ2探査対象のリュウグウなど小惑星表面の解析を参考にしながら,計画を進めている.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

前年度までの小惑星表層に関する知見などを踏まえて,数値シミュレーションに取り組んでいる.

Strategy for Future Research Activity

数値シミュレーションの設定をつめ,大多数(数万個)の小さい粒子(半径r)と数個の大きな粒子(半径R) からなる粒子層を形成し鉛直振動させ、粒子間付着力の有無による結果の差を比較する.本来は微小重力下で行うべきであるが,計算時間の短縮のためにg = 1G で固定し,粒子間付着力や振動加速度を重力で規格化しそれをパラメータとして様々な値で振って計算することで,微小重力に対するふるまいを導く予定である.

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] DLR(ドイツ)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] CNES(フランス)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] IAC(スペイン)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Granular flow experiment using artificial gravity generator at International Space Station2023

    • Author(s)
      Ozaki S.、Ishigami G.、Otsuki M.、Miyamoto H.、Wada K.、Watanabe Y.、Nishino T.、Kojima H.、Soda K.、Nakao Y.、Sutoh M.、Maeda T.、Kobayashi T.
    • Journal Title

      npj Microgravity

      Volume: 9 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/s41526-023-00308-w

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] MASCOT’s in situ analysis of asteroid Ryugu in the context of regolith samples and remote sensing data returned by Hayabusa22023

    • Author(s)
      Otto Katharina, ... Koji Wada et al.
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 75 Issue: 1 Pages: 51-51

    • DOI

      10.1186/s40623-023-01805-8

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Particle size distributions inside and around the artificial crater produced by the Hayabusa2 impact experiment on Ryugu2022

    • Author(s)
      Ogawa K.、Sakatani N.、Kadono T.、Arakawa M.、Honda R.、Wada K.、et al.
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 74 Issue: 1 Pages: 153-153

    • DOI

      10.1186/s40623-022-01713-3

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Site selection for the Hayabusa2 artificial cratering and subsurface material sampling on Ryugu2022

    • Author(s)
      Kikuchi Shota、Watanabe Sei-ichiro、Wada Koji、Saiki Takanao、Yabuta Hikaru、Sugita Seiji、Abe Masanao、Arakawa Masahiko、Cho Yuichiro、Hayakawa Masahiko et al.
    • Journal Title

      Planetary and Space Science

      Volume: 219 Pages: 105519-105519

    • DOI

      10.1016/j.pss.2022.105519

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] MASS WASTING FEATURES AND PERIODIC DYNAMICS CHANGES ON PHOBOS2023

    • Author(s)
      H. Kikuchi, N. Hirata, H. Miyamoto, R. Hemmi, K. Wada
    • Organizer
      Lunar Planet. Sci. Conf. 54th
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フォボスでみられるマスムーブメント2023

    • Author(s)
      菊地紘,平田成,宮本英昭,逸見良道,和田浩二
    • Organizer
      日本惑星科学会2023年秋季講演会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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