2022 Fiscal Year Annual Research Report
Investigating satellite formation around ice giants
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19K14787
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| Research Institution | National Institute of Technology(KOSEN), Oshima College |
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Principal Investigator |
末次 竜 大島商船高等専門学校, 一般科目, 准教授 (40737334)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 衛星 / 小天体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ガス抵抗による微惑星の軌道進化過程は、これまでに軌道計算だけでなく解析的な手法からも研究がされている。こうした解析的な手法の多くは、ガス円盤中での軌道進化を調べたものが大半である。一方、本研究では、昨年度までは数値計算を用いて、大気からのガス抵抗による微惑星の捕獲過程や、捕獲された後の微惑星の軌道進化過程を調べてきた。こうした軌道進化過程は、惑星の成長だけでなく、不規則衛星などの進化過程にも関係するため、最終年度は球対称大気中からのガス抵抗よる微惑星の軌道進化過程を解析的な手法でも調べ、これまでに得た軌道計算と比較した。その結果、すでに先行研究で得られているガス円盤中での天体の軌道進化過程を示す解析解において、ガスの分布などを球対称構造に変更するだけで、軌道計算の結果と良い一致を示すことが明らかとなった。
本研究から明らかになったことをまとめると、球対称構造の大気からのガス抵抗による微惑星の捕獲過程を数値計算及び解析的な手法を用いて調べ、捕獲された微惑星の中で、稀に惑星周りを非常に長い間、公転する軌道が存在し、それらはガスを散逸させた場合でも、惑星へ落下せず生き残ることが明らかとなった。これらは、現在、捕獲が起源とされる衛星になった可能性はあるが、観測されている軌道で公転させるにはごく短時間で大気を散逸させガス抵抗を弱める必要がある。また、巨大惑星の衛星系形成過程への材料物質の供給過程等も調べ、原始惑星系円盤内で巻き上がった固体物質の周惑星ガス円盤への流入過程及び、ガスの供給過程の惑星質量依存性などの研究を行った。
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