2021 Fiscal Year Research-status Report
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19K03941
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
田中 秀和 東北大学, 理学研究科, 教授 (00282814)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 浩二 千葉工業大学, 惑星探査研究センター, 主席研究員 (10396856)
奥住 聡 東京工業大学, 理学院, 准教授 (60704533)
田中 今日子 東北大学, 理学研究科, 客員研究者 (70377993)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 惑星形成 / ダスト / 原始惑星系円盤 / ダスト構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ダスト集合体の衝突合体過程において集合体の構成粒子間の付着力が重要である．この微粒子間の付着力をミクロプロセスから調べるため，微粒子を多数の分子で構成した分子動力学計算を多数行うことで，微粒子間付着力を調べた．従来研究に類似の計算があったが，従来研究では極めて低温の場合での付着力を調べたのみに限られていたのに対し，本研究では現実的な有限温度をもつ場合に対して調べた．有限温度を持つ場合，サブミクロンの微粒子は自由振動で表面が揺れることで，付着力も振動することが明らかになった．また平均値としては低温の場合の付着力に大差なかった．より定量的に正確な平均値を求めるためには，より長時間の計算が必要であることが分かった．
また昨年度に引き続いて，従来の付着力モデルを用いた，ダスト集合体の衝突N体計算で，低速衝突におけるダストの圧縮過程を調べた．従来研究では等質量のダスト集合体の低速衝突による圧縮が調べられていたが，本研究では質量比がついたダスト同士の衝突を調べた．質量比がついたダスト同士の衝突の１回では質量変化が小さく，また圧縮の程度も小さい．本研究では連続した多数回の衝突をN体数値計算で調べることで，圧縮の効果を明らかにした．その結果，質量比がついた衝突では，同程度の質量成長をした段階では，等質量衝突の場合に比べ大幅に圧縮が効率良く進行することが明らかになった．観測により示されている原始惑星系円盤のダストは比較的密な構造を持っている．本研究で示された効率的な圧縮はこの観測結果を説明可能にするものである．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍による影響で，研究成果の学会や研究会における発表や論文投稿による発表が遅れている．しかし，重要な研究成果が多く得られているので，研究期間を延長することで
発表と論文執筆を進めることが十分可能だ．
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| Strategy for Future Research Activity |
1年間研究期間を延長することにより，得られた研究成果を学会・研究会等で発表し，また論文執筆を行い投稿する．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の影響により，研究成果の国際学会や研究会における発表や論文投稿による発表を最終年度である当該年度内に行うことができなかった．そのため，研究期間を次年度末まで延長し，国内や国際学会での発表と論文執筆と投稿を行い研究を完了させる．すでに重要な研究成果が多く得られているので，次年度内の完了は十分可能である．そのために，次年度は複数の学会発表のための旅費と論文投稿料を支出する．
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