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Planetesimal formation in evolving disks

Research Project

Project/Area Number 22K14091
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
Research InstitutionJapan Aerospace EXploration Agency

Principal Investigator

兵頭 龍樹  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 国際トップヤングフェロー (20814693)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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)
Keywords微惑星 / 惑星探査 / 原始惑星系円盤 / 凝縮物理 / 惑星形成 / 小惑星 / 小天体
Outline of Research at the Start

太陽系の惑星の形成起源を含む、現在の惑星形成論は、数百km程度の微惑星をより小さな粒子から形成することにおいて困難を抱えている。本研究は、この未解決である微惑星の形成過程の理解に資する理論研究となることを目指すものである。また、現存する微惑星は小天体として太陽系内に残っていることから、本研究は、現在進行形の太陽系探査ミッションに深く関連し、理論的な側面から探査・観測活動を支える。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、原始惑星系円盤において微惑星が形成される素過程を理解することを目指しています。原始惑星系円盤では、ガス成分がその大部分を担い、固体粒子である塵がガス成分の凝縮によって形成されます。そのため本研究ではガスの凝縮過程の素過程を深く理解する必要があります。本研究は、理論モデルと数値計算を用いて、この課題に取り組んでいます。当該年度は、理論モデルの構築と数値計算コードの開発をさらに進めるために、凝縮物理を専門とするフランスの研究チームと対面で議論を行うためにパリ地球物理研究所 (IPGP)に渡航しました。数値計算コードの開発は順調であり、計算データの取得も進めています。

また、当該研究分野(惑星科学)により広く一般的に貢献するために、本研究で得られた惑星物質科学の知識を応用し、惑星探査ミッションで得られる観測データから小天体や火星衛星の科学組成とその起源を制約させる手法・モデルの開発を行いました。この成果は、査読付きの国際学術誌に投稿され、出版されています。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

理論モデルの構築および数値計算コードの開発が順調に進んでいます。さらに、開発した計算コードをある具体的な研究テーマに応用しています。

Strategy for Future Research Activity

本研究で構築する理論モデルや数値計算コードを原始惑星系円盤だけでなく、惑星科学のさまざまな現象にも応用・発展させたいと考えています。さらに、物質の化学進化・力学進化には多様性と複雑さがあり、モデルには改良の余地があると考えます。今後もフランスの研究チームと積極的な議論および共同研究を進めることで数値計算コードのさらなる開発および解析を効率的に進められるよう努力します。得られた結果を査読ありの国際学術誌に出版を目指します。

Report

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

    (10 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Int'l Joint Research] IPGP(フランス)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] The Johns Hopkins University(米国)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Paris Institute of Planetary Physics(フランス)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Mixing model of Phobos’ bulk elemental composition for the determination of its origin: Multivariate analysis of MMX/MEGANE data2024

    • Author(s)
      Hirata Kaori、Usui Tomohiro、Hyodo Ryuki、Genda Hidenori、Fukai Ryota、Lawrence David J.、Chabot Nancy L.、Peplowski Patrick N.、Kusano Hiroki
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 410 Pages: 115891-115891

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2023.115891

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Giga-year dynamical evolution of particles around Mars2023

    • Author(s)
      Liang Yuying、Hyodo Ryuki
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 391 Pages: 115335-115335

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2022.115335

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dynamical origin of Dimorphos from fast spinning Didymos2023

    • Author(s)
      Madeira Gustavo、Charnoz Sebastien、Hyodo Ryuki
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 394 Pages: 115428-115428

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2023.115428

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Exploring the Recycling Model of Phobos Formation: Rubble-pile Satellites*2023

    • Author(s)
      Madeira Gustavo、Charnoz Sabastien、et al.
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 165 Issue: 4 Pages: 161-161

    • DOI

      10.3847/1538-3881/acbf53

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Modelling the evolution of silicate/volatile accretion discs around white dwarfs2022

    • Author(s)
      Okuya Ayaka、Ida Shigeru、Hyodo Ryuki、Okuzumi Satoshi
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 519 Issue: 2 Pages: 1657-1676

    • DOI

      10.1093/mnras/stac3522

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Formation of Moons and Equatorial Ridge around Top-shaped Asteroids after Surface Landslide2022

    • Author(s)
      Hyodo Ryuki、Sugiura Keisuke
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 937 Issue: 2 Pages: L36-L36

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ac922d

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 土星リングは、なぜ若く見えるのか?2023

    • Author(s)
      兵頭龍樹
    • Organizer
      日本惑星科学会2023年秋季講演会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

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

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