2021 Fiscal Year Annual Research Report
系外惑星の軌道・表層進化とそのリモートセンシングへの応用
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18H01247
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
須藤 靖 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90183053)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石渡 正樹 北海道大学, 理学研究院, 教授 (90271692)
河原 創 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90649758)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 系外惑星 / リモートセンシング / 大気大循環モデル / 天体力学 / バイオシグニチャー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度予定していた5つの具体的研究テーマとその成果は以下の通りである。
1) 粒子法による流体シミュレ ーションを用いて、単独ではなく連星さらに3体系をなす原始惑星系円盤における相互作用が、互いの円盤進化に及ぼす力学進化を調べる。これについては、計算に磁場の効果を取り込む作業に時間を要したため、現在計算結果を解析中である。
2) 連星の周りの惑星、さらにブラックホール連星の 周りの星の3体問題を、数値シミュレーションで系統的に調べ、従来の不安定性条件のみならず、軌道不安定に至る時間スケールのパラメータ 依存性を明らかにする。これについては、従来広く用いられていた不安定境界の式が、特に公転軌道面が有意にずれている3体系の場合は正しくないことを発見し、あらたな条件を数値的に求めることに成功した。
3) 約100個の太陽型恒星に対して、この測光的周期解析と、星震学による周期推定を比較することで、測光的自転周 期推定の信頼性を検証する。3年近く費やしたこの解析結果をまとめて、論文として公表することができた。
4) 観測されている複数の原始惑星系円盤のダスト分布を初期条件として、それから生まれる複数惑星の軌道安定性を調べるとともに、それ らの多様性を評価する。このテーマに関しても、現時点で得られている惑星系円盤を系統的に調べ、ほとんどが安定であるものの、数個は興味深いアーキテクチャーを持つ惑星系を生み出すことを理論的に発見し、論文として公表した。
5) トランジット惑星系の分光観測(ロシター・マクローリン効果)の解析においては従来、殆どの場合星表面の微分回転の効果が無視されていた。そこで、微分回転の効果を考慮したロシター・マクローリン効果の 解析的な近似公式を導き、微分回転の観測可能性を議論し、論文として発表することができた。
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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
予定していた５つの具体的テーマのうち、４つについては予定通り研究をまとめて論文として発表することができた。流体力学的シミュレーションが必要な１）については、磁場の影響を取り込むべきであるということになり、そのコードの開発と検証に予想以上の時間がかかり、やや遅れている。しかし、計算そのものはほぼ終了したので、現在その結果を解析し、論文にまとめている最中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今課題として予定していた、系外惑星の軌道・表層進化とそのリモートセンシングへの応用については、これまでの研究で、ある程度の成果が得られた。今後は、それをもとにして、より天体力学的な少数多体系の安定性と、その天文学的観測可能性について研究する方向を目指しつつある。
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