計算機の中の惑星探査: 計算機の中の惑星リングの実現にむけて

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K11334
• Research Institution: Hitotsubashi University
• Principal Investigator: 台坂 博 一橋大学, 大学院経営管理研究科, 教授 (80399295)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大槻 圭史 神戸大学, 理学研究科, 教授 (00250910) ; 岩澤 全規 松江工業高等専門学校, 情報工学科, 講師 (10650038) ; 牧野 淳一郎 神戸大学, 理学研究科, 教授 (50229340) ; 似鳥 啓吾 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 技師 (80600824)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 惑星リング / シミュレーション / ヘテロ型アクセラレータ

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、土星リングに代表されるリングに関する諸問題(構造や起源)の解決を図るためにこれまでにない大粒子数を用いた惑星リング全系のN体シミュレーションを可能とする方法を確立し、その手法を用いたシミュレーションを実施し、その有用性を実証することを目的としている。
令和2年度は、引き続き、開発している数値計算コードの検証作業を行った。前年度に引き続き、光学的に薄いリング系におけるリング粒子系の熱速度の進化を、先行論文の結果と比較することで検証を行っているが、現在のところ、再現性の問題の解決にいたっていない。粒子同士の衝突モデルの変更の検討も行っているが、変更には数値計算コードの高速化の鍵となる部分に大幅な修正が必要となるため、その変更を行うかも含めた検討を行っている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

引き続き数値コードの検証を行っているが、先行研究の結果の再現性に対する問題が解決されていない。
また、計算機環境変化に伴う問題についても、依然、解決の目処が立っていない。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、開発した数値コードの検証を行う。
検証作業の効率をあげるために、テスト計算で使用する粒子数をより少なくした計算を行う。粒子数は100万体程度にする。
また、研究代表者がすでに開発しているリングの一部を切り出してリング粒子系の進化のシミュレーション行うコードとの詳細な比較を行う。
これらにより、早期に数値コードの検証を完了する。
また、使用する計算機については、20億体程度の計算を実施できる計算機の使用目処が立っているので、その計算機上でのテスト計算を行う。
また、最大粒子数を増やすために、数値コードに調整を行う。

Causes of Carryover

COVID-19による影響で予定していた打ち合わせが実施できなかったために次年度使用が生じた。
令和3年度(2021年度)の打ち合わせのために使用する予定である。