2019 Fiscal Year Research-status Report
多様な地球型惑星が持つ衛星系の起源・進化の統一的理解に向けた理論研究
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18K13600
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
兵頭 龍樹 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 国際トップヤングフェロー (20814693)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 火星 / 火星衛星 / 惑星探査 / MMX計画 / 微惑星 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究の目的である「多様な地球型惑星が持つ衛星系の起源・進化の統一的理解に向けた理論研究」に従い、本年度は「火星から火星衛星への物質輸送過程についての理論研究」を行った。本研究は、きたるJAXAの火星衛星サンプルリターン計画（MMX計画）においてサンプルされうる試料の科学的価値を理解するために重要な内容となる。本研究では、衝突実験にも整合的な衝突シミュレーションと、衝突破片の詳細な軌道計算を組み合わせることで、火星史において、火星から火星衛星へ衝突破片として輸送された火星物質量を見積もった。本研究の結果、火星衛星には従来考えられていたよりも10-100倍の火星物質が衛星表層に輸送されていることが明らかになった。本研究の結果は、MMX計画で、このような火星物質が地球に持ち帰られることを示唆することになり、火星史と衛星の形成史を紐解く重要な鍵になることが期待される。本研究の結果は、三本の査読ありの国際学術誌に投稿し、出版された。
また、昨年の「今後の研究の推進方策」に記載の通り、研究実施計画で記述した「円盤の粘性進化と物質の動径移動を組み込んだ1次元の計算コード」を原始惑星系円盤に適応し、惑星や衛星の材料物質となる微惑星の形成過程に取り組んだ。本研究の結果、水氷が昇華する太陽からの距離（雪線）の前後で、微惑星の材料物質となる小さなダストや水氷ペブルが局所的に溜まり、微惑星形成が起こりうることを明らかにした。本研究の結果は、一本の査読ありの国際学術誌に投稿し、出版された。
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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
申請書に記載したとおり、「衛星系の多様性の起源の理解」に準じて、火星衛星の起源と進化を紐解く重要な鍵となる火星から火星衛星への物質輸送過程を詳細に明らかにした。本研究の結果は、すばやく三本の査読ありの国際学術誌に投稿し、出版することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請書に記載した衛星系形成円盤だけでなく、惑星系形成円盤(原始惑星系円盤)にも応用し、惑星系の形成過程の理解にも取り組む。このような取り組みは、惑星周りの衛星系の形成は、主星周りの惑星系の形成のミニチュア版であるという観点から、衛星系の形成過程をより深く理解するために役立つ。
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| Causes of Carryover |
コロナウイルスの影響で参加予定の国際学会が中止となった。
今後の使用計画としては、新たな国際学会などの出張および理論研究の遂行に必要な計算機の購入に使用する。
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