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2005 Fiscal Year Annual Research Report

彗星表面における衝突クレーター形成過程と彗星の熱史

Research Project

Project/Area Number 17340127
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

荒川 政彦  名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 助教授 (10222738)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 哲生  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (10126196)
Keywords衝突クレーター / 彗星 / 熱進化 / 焼結 / スケール則 / 衝突破片 / 圧縮強度 / 重力
Research Abstract

本年度は低速度における雪クレーター形成実験を行ない,衝突速度150m/s以下において形成されるクレーターの形態的特徴をスケーリング則の観点から調べた.特に,焼結時間依存性に注目しクレーター形成効率における焼結度依存性について実験を行なった.
焼結時間が15分(一定)である場合,-10℃では速度増加とともにクレーターサイズが大きくなるのが確認できる.速度が遅い場合,弾丸である雪は破壊されずに付着して残存するが,速度増加とともに弾丸は粉々に破壊し,その痕跡のみが氷微粒の環状構造として確認できる.温度が低くなると速度が同じでも,クレーターサイズは極端に大きくなる。これは低温のため雪の焼結が進まず,強度による抑制を受けなかったからだと考えられる.また,弾丸が氷の場合,破壊することなくクレーター中心部分に深く潜り込み,実験後に元のまま回収される.温度が高い場合,今度は焼結が進むのでクレーターサイズは小さくなる.
クレーター体積と弾丸の運動エネルギーの関係は,各温度,弾丸種類毎にべき乗の実験式でフィットでき,そのべき指数は条件に関係なくほぼ0.5と一定である.相関関係は温度が低くなるほど上方に移動し,弾丸が氷と雪の場合では氷の方が,系統的にクレーター体積が大きくなる.今回の実験条件では,-5℃と-18℃で3倍程度のクレーター体積の系統的差が生じた.
雪試料の強度は,焼結時間により大きく変化することが知られている.そこで焼結時間を3分から60時間の間で変化させ,クレーター形成実験を行った.-10℃,衝突速度100m/sでの回収試料を観察すると焼結時間が長くなるほど,クレーターサイズが小さくなることがわかる.クレーター体積と焼結時間の関係を調べると,クレーター体積は時間のべき乗で減少することがわかった.

  • Research Products

    (6 results)

All 2006 2005

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 1 results)

  • [Journal Article] 高密度雪の圧縮実験1 塑性型変形と破壊型変形2006

    • Author(s)
      上田雅敏
    • Journal Title

      雪氷(日本雪氷学会学会誌) 68(印刷中)

  • [Journal Article] Compression Experiments of High-Density Snow 2 : Load measurements and preliminary comparison to snow sounds-2006

    • Author(s)
      Mahajan, P.
    • Journal Title

      雪氷(日本雪氷学会学会誌) 68

      Pages: 131-139

  • [Journal Article] 宇宙雪氷から見た土星衛星系の成り立ち2005

    • Author(s)
      荒川政彦
    • Journal Title

      雪氷(日本雪氷学会学会誌) 67

      Pages: 147-154

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cratering of icy targets by different impactors : laboratory experiments and implications for cratering in the solar system2005

    • Author(s)
      Burchell, M.J.
    • Journal Title

      Icarus 179

      Pages: 274-288

  • [Journal Article] Fragment velocity distribution in the impact disruption of thin glass plates2005

    • Author(s)
      Kadono, T.
    • Journal Title

      Physical Review E 72

      Pages: 045106(R)

  • [Journal Article] Breakup of liquid by high velocity flow and size distribution of chondrules2005

    • Author(s)
      Kadono, T.
    • Journal Title

      Icarus 173

      Pages: 295-299

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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