星間ダストから原始惑星系物質への進化解明のための新たなプローブの開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10874038
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 小笹 隆司 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90263368)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 哲生 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10126196)
• Keywords: 星周塵 / ダスト形成 / AGB星 / 隕石 / presolar grains / 光学定数 / スペクトル

Research Abstract

本年度は、以下の研究を行った。
1.Oxygen-rich AGB stars星周領域での結晶質シリケイトの存在量を明らかにするために、ダスト形成モデルに基づいてモンテカルロ法による輻射輸送計算を行った。結晶質シリケイトのスペクトル強度は、結晶質シリケイトの存在量だけでなく共存するアモルファスシリケイトの空間分布と温度分布に敏感である。観測にかかるスペクトルが現れる結晶質シリケイトの存在量の下限は、全シリケイトに対する質量比で10%程度であると結論した。
2.ISOにより進化段階の異なる種々の天体で観測されたスペクトルの詳細から結晶質シリケイトの化学組成や形状に関する知見を得るために、科学組成が明確な人口及び天然バルク結晶の近赤外から遠赤外にかけての吸収係数の測定を行い、光学定数を算出した。算出した光学定数から結晶質シリケイト微粒子のスペクトルの位置と強度は微粒子の形状に強く依存することが明らかにされた。
3.従来の天体環境下でのダスト形成は主に均質核形成過程だけを取り扱っていた。しかしながら最近の隕石中でのpresolar grainsの分析結果や天体観測結果は不均質核形成も重要なダスト形成過程である事を示唆する。天体環境下で形成されるダストの化学組成やサイズを明らかにするために、均質核形成だけでなく不均質核形成の過程を同時に考慮した定式化を完成させた。均質・不均質核形成を同時に考慮した炭素星星周領域でのダスト形成の詳細な考察は現在進行中である。

Research Products

• [Publications] T.Chigai: "Formation of TiC Core-Graphitic Mantle Spherules in tha Murchison Meteorite"Astrophysical Journal. 510. 999-1010 (1999)
• [Publications] H.Sogawa: "On the Origin of Crystalline Silicate in Circumstellar Envelopes of Oxygen-rich Asymptotic Giant Branch Stars"Astrophysical Journal Letters. 516. 33-36 (1999)
• [Publications] T.Kozasa: "Formation of Crystalline Silicate around Oxygen-rich AGB Stars"Proc. IAU Symp. No. 191. 191. 233-238 (1999)
• [Publications] T.Chigai: "Heterogeneous Condensation of Presolar Core-Mantle Grains"Proc. the 32nd ISAS Lunar and Planet. Symp.. 32. 117-120 (1999)
• [Publications] H.Sogawa: "The Optical Properties of Olivines : Bulk Optical Constants and Absorption Spectrum of Small particles"Proc. the 32nd ISAS Lunar and Planet. Symp.. 32. 179-182 (1999)
• [Publications] T.Yamamoto: "Evolution of Temperature, Chemical Composition, and Mechanical Properties of Cometary Nuclei"Proc. IAU. Colloq. No. 168. (in press). (2000)