2011 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | New Frontiers of Extrasolar Planets: Exploring Terrestrial Planets |
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| Project/Area Number |
23103005
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
井田 茂 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (60211736)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中本 泰史 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (60261757)
犬塚 修一郎 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80270453)
小久保 英一郎 国立天文台, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (90332163)
渡邊 誠一郎 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50230967)
長沢 真樹子 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (00419847)
生駒 大洋 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80397025)
野村 英子 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20397821)
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| Keywords | 系外惑星 / 木星型惑星 / 地球型惑星 / 重力多体シミュレーション / 流体シミュレーション |
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| Research Abstract |
惑星系は原始惑星系円盤の中で生まれ、形成後も円盤との相互作用で軌道が異動する。犬塚は，原始星形成直後に生まれる原始惑星系円盤の形成過程について非理想磁気流体力学的シミュレーションの手法で解明した。野村は、円盤中の詳細な化学反応計算を行い、中心星からの紫外線・X線により円盤表層部のガスが電離され磁気回転不安定になるが、赤道面付近ではオーム散逸および双極性拡散により不安定性が弱まることを示した。中本・井田は、円盤内の氷凝縮領域が円盤の進化とともにどのように変化するかを輻射輸送計算で調べ、円盤進化初期には現在の地球軌道でも氷が凝縮することを明らかにした。このことは，地球の材料物質がどこから来たかを考える上で，重要な示唆を与える。渡邊は、円盤内乱流渦の寿命が数百ケプラー時間であれば，mmサイズのダストが渦の中心に集中し，重力不安定を介して月サイズの原始惑星を形成し得ることを示した。
地球型惑星形成に関して、小久保・井田は、多様な衝突パラメータを用いて原始惑星の衝突実験を行い、原始惑星の合体条件を導き、破片との重力相互作用によって地球型惑星の最終軌道がどのように決まるかを調べた。
巨大ガス惑星については、生駒が、微惑星蒸発によって原始エベロープが汚染される効果を考慮し、臨界コア質量が大幅に小さくなることを示した。また、生駒・井田は、恒星進化と惑星の潮汐軌道進化を同時に数値計算することによって、膨張した赤色巨星による惑星の飲み込みの可能性を検討した。観測的に見られる巨星の惑星欠乏領域は、巨星が飲み込むことのできる限界よりも遠くにあることがわかった。さらに、長沢・井田は複数個のガス惑星同士の重力散乱の高精度軌道計算を行い、散乱された惑星は外側に行くほど、離心率が大きく軌道傾斜角が小さくなる傾向を持つことが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
原始惑星系円盤や系外惑星の観測が急激に進展しており、それに対応して研究の方向性を修正したため、当初の想定よりも進展した部分もあるし、一方で、「複数巨大ガス惑星の連鎖形成モデルの構築」や「中心星と円盤の磁気結合の解明」など、先送りした部分もある。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画していた、「複数巨大ガス惑星の連鎖形成モデルの構築」については、目処がたったので、重点的に推進する。「中心星と円盤の磁気結合の解明」についてはシミュレーションの技術的な問題が明らかになってきたので、方向性の修正を検討する。
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Research Products
(13 results)
