2023 Fiscal Year Annual Research Report
系外ガス惑星の熱進化モデルの構築：ガス降着過程の影響の解明
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20K14542
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
國友 正信 久留米大学, 医学部, 講師 (20794621)
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2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 惑星内部構造 / 惑星形成 / 自転 / 原始惑星系円盤 / 降着 / 太陽 / ニュートリノ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，現実的な形成過程および天体内部の混合を考慮したシミュレーションを行い，ガス惑星の熱進化過程を解明することである。数十億年に及ぶガス惑星の進化過程を正確に予言するためには，降着による形成過程と天体内部の混合過程を整合的に考慮する必要がある。前年度までに形成過程の検討を進めたため，最終年度は自転が駆動する天体内部の混合過程に関してモデル化を行い，シミュレーションから組成分布に及ぼす影響について調査した。
自転が駆動する天体内部の混合過程として，循環・シアー不安定性・磁気Tayler不安定性が重要であると考えられている。理解が進んでいる太陽での研究を参考に混合過程の計算手法のモデル化を行い，計算コードの開発を行った。すでに開発済みの降着を含む1次元の計算コードに実装したが，コード開発に時間がかかったため，現在計算を行っており，結果を早い時期に論文にまとめることを目指している。
4年間の研究期間中に，申請時の目的であった形成過程および混合過程を統合したガス惑星の熱進化モデルの構築まで至らなかったが，特にガス惑星の形成過程のモデル化の検討の際に得られた成果について，3報の筆頭著者論文を出版した。原始ガス惑星は原始惑星系円盤からの降着により成長するため，ガス惑星の形成過程のモデル化に円盤進化の理解は必須だった。原始惑星系円盤の散逸過程，円盤降着の組成進化が太陽内部組成に及ぼす影響，円盤降着の組成進化が太陽ニュートリノフラックスに及ぼす影響，について論文化した。円盤進化の検討から，これまで全く考えられてこなかった円盤と太陽の組成的な関連の可能性を見出し，惑星科学・恒星物理・ニュートリノ天文学にわたる学際的な研究を発表できたことは非常に意義が大きいと考えている。
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