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2021 Fiscal Year Annual Research Report

小天体の熱史から紐解く太陽系と兄弟星の生い立ち

Research Project

Project/Area Number 20J00598
Research InstitutionNational Astronomical Observatory of Japan

Principal Investigator

荒川 創太  国立天文台, 科学研究部, 特別研究員(PD) (60896249)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2023-03-31
Keywords星団 / 氷 / ダスト / 原始太陽系星雲 / 微惑星 / 惑星形成 / 太陽系外縁天体 / 熱物性
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目標は、原始太陽系星雲中での(微)惑星形成史を紐解くことである。特に、「太陽系は星団中で誕生した」という点に着目し、原始太陽系星雲の物質分布の不均質の程度、ダスト成長、小天体の形成・熱進化といった問題に取り組む。本年度は以下の2つの研究を実施した。
1. 原始惑星系円盤の進化において、磁気駆動円盤風が重要な役割を果たしうることが最新の研究で示されている。この場合、原始惑星系円盤のガス面密度・圧力の動径分布が古典的な描像と大きく異なると考えられる。我々は、磁気駆動円盤風によって進化する円盤中において円盤内側領域で結晶化したケイ酸塩ダスト粒子が円盤外側にどの程度輸送されるのかを数値計算によって調査し、大きく成長したダスト粒子が効率的に外側に輸送されうることが明らかになった。本研究の結果はThe Astrophysical Journal誌に発表した。
2. コンドライト隕石の重要な構成要素であるコンドルールの形成環境について、特に細粒リムの形成機構・形成環境について考察することで新たな仮説を提示した。それは、蒸発する未分化氷微惑星まわりの弧状衝撃波である。このような環境を考えると10--100ミクロン程度の厚さの細粒リムをコンドルールのまわりに「塗装」することが可能であることを準解析的な計算によって示した。本研究の結果はThe Astrophysical Journal誌に発表した。
その他、太陽系外縁天体衛星系の潮汐軌道・熱進化に関する研究をThe Astronomical Journal誌に発表し、隕石の核合成起源同位体不均質性と太陽系の形成環境・初期進化に関する総説を遊星人(日本惑星科学会誌)に発表した。加えて、ダスト集合体の衝突成長・破壊に関する研究、太陽系の生まれた星団の満たすべき条件に関する研究も実施した。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Fine-grained Rim Formation via Kinetic Dust Aggregation in Shock Waves Around Evaporating Icy Planetesimals2022

    • Author(s)
      Arakawa Sota、Kaneko Hiroaki、Nakamoto Taishi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 927 Pages: 188~188

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac5254

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of a Small-Sized Line Heat Source Apparatus for the Thermal Conductivity Measurement of Extraterrestrial Soils2022

    • Author(s)
      Sakatani Naoya、Tanaka Satoshi、Arakawa Sota
    • Journal Title

      International Journal of Thermophysics

      Volume: 43 Pages: 89-89

    • DOI

      10.1007/s10765-022-03007-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dependence of the initial internal structure of chondrule rim on dust size distribution2022

    • Author(s)
      Kaneko Hiroaki、Arakawa Sota、Nakamoto Taishi
    • Journal Title

      Icarus

      Volume: 374 Pages: 114726~114726

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2021.114726

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 原始太陽系星雲における同位体不均質性から読み解く微惑星・惑星形成史2022

    • Author(s)
      荒川 創太、深井 稜汰、本間 和明
    • Journal Title

      日本惑星科学会誌遊星人

      Volume: 31 Pages: 50~67

    • DOI

      10.14909/yuseijin.31.1_50

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tidal Evolution of the Eccentric Moon around Dwarf Planet (225088) Gonggong2021

    • Author(s)
      Arakawa Sota、Hyodo Ryuki、Shoji Daigo、Genda Hidenori
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 162 Pages: 226~226

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ac1f91

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the Crystallinity of Silicate Dust in Evolving Protoplanetary Disks due to Magnetically Driven Disk Winds2021

    • Author(s)
      Arakawa Sota、Matsumoto Yuji、Honda Mitsuhiko
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 920 Pages: 27~27

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac157e

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the Stickiness of CO2 and H2O Ice Particles2021

    • Author(s)
      Arakawa Sota、Krijt Sebastiaan
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 910 Pages: 130~130

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abe61d

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 磁気駆動円盤風で進化する原始惑星系円盤における結晶質ケイ酸塩ダスト粒子の動径分布2022

    • Author(s)
      荒川 創太、松本 侑士、本田 充彦
    • Organizer
      日本天文学会2022年春季年会
  • [Presentation] Internal structure of pebble-pile comets inferred from thermal and mechanical properties of dust aggregates2021

    • Author(s)
      Sota Arakawa
    • Organizer
      JpGU 2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 磁気駆動円盤風で進化する原始惑星系円盤におけるケイ酸塩ダストの結晶化度2021

    • Author(s)
      荒川 創太、松本 侑士、本田 充彦
    • Organizer
      JpGU 2021
  • [Presentation] ダストアグリゲイトの熱物性と密度進化2021

    • Author(s)
      荒川創太
    • Organizer
      天体の衝突物理の解明(XVII) 小天体進化における圧密過程の役割
    • Invited
  • [Presentation] 氷微惑星まわりの弧状衝撃波によるコンドルール形成: 細粒リムの集積2021

    • Author(s)
      荒川創太、金子寛明、中本泰史
    • Organizer
      日本惑星科学会 2021 年秋季講演会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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