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2012 Fiscal Year Annual Research Report

GPUを用いた衝突計算コードの開発

Research Project

Project/Area Number 22740291
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

玄田 英典  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (90456260)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywordsハイパフォーマンス・コンピューティング / 理論天文学 / 固体地球物理学
Research Abstract

惑星科学の分野において極めて重要なプロセスである天体衝突現象を、GPU(Graphics Processing Unit)を用いて、これまでにない高解像度でシミュレーションを可能にするコードを開発することが本研究の第1の目的である。そして、このコードを用いて、解像度の点で決着のついていない月形成問題などの解決を図り、本コードの有用性を示すことが第2の目的である。第3の目的として、衝突計算コードを用いて日本の衝突実験グループと共同研究を行うことである。
研究代表者は、これまでに開発してきたCPUベースの天体衝突コードをGPUベースのコードに改良し、粒子間の相互重力の計算にTree法(Barnes & Hut 1986)を用いるなどの工夫を行ってきた。さらに、Godunov SPH法(Inutsuka 2002)を拡張し、コードに組み込むことによって、さらに高速化を試みた。最終的には、最新のGPUであるTeslaボードを用いて、通常のコンピュータの30倍以上の演算性能を出せるようになった。
平成24年度は、これまでに作成した衝突プログラムコードを用いた高解像度の衝突シミュレーションを行い、衝突実験グループ(杉田研・東大)との共同研究を行い、衝突計算コードの有用性を示すことが出来た(Sekine & Genda 2012)。
また、地球型惑星形成の最終ステージに頻繁におこる巨大天体衝突を高解像度でシミュレーションをすることによって、衝突時にばらまかれる破片についても定量的に議論ができるようになった。これらの破片は、現在観測で報告されている高温デブリ円盤の起源である可能性が高いことがわかった。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (19 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] The naked planet Earth: Most essential pre-requisite for the origin and evolution of life2013

    • Author(s)
      Maruyama, S., Ikoma, M., Genda, H., Hirose, K., Yokoyama, T. and Santosh, M
    • Journal Title

      Geoscience Frontiers

      Volume: 4 Pages: 141-165

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Giant impacts in the Saturnian system: A possible origin of diversity in the inner mid-sized satellites2012

    • Author(s)
      Y. Sekine & H. Genda
    • Journal Title

      Planetary and Space Science

      Volume: 63 Pages: 133-138

    • DOI

      10.1016/j.pss.2011.05.015

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Origin of Earth's Ocean

    • Author(s)
      Genda, H.
    • Organizer
      1st ELSI International Symposium
    • Place of Presentation
      Tokyo Institute of Technology, Japan
  • [Presentation] Constraints on the origin of the Uranian satellite system from chemical and isotopic measurements

    • Author(s)
      Mousis, M., Petit, J.-M., Sekine, Y. and Genda, H.
    • Organizer
      European Planetary Science Congress 2012
    • Place of Presentation
      IFEMA-Feria de Madrid, Madrid, Spain
  • [Presentation] The Interaction of Planets with Collisonal Debris Formed by Giant Impacts

    • Author(s)
      Kokubo, E. and Genda, H.
    • Organizer
      Asteroids, Comets, Meteors 2012
    • Place of Presentation
      Toki Messe, Niigata, Japan
  • [Presentation] ジャイアントインパクトは見えるのか?~高温デブリ円盤の直接観測

    • Author(s)
      玄田英典、小林浩、河原創、松尾太郎、小谷隆行、村上尚史、藤井友香、小久保英一郎、他SEITメンバー
    • Organizer
      日本天文学会 2013年春季年会
    • Place of Presentation
      埼玉大学、埼玉県
  • [Presentation] Super Earthについて

    • Author(s)
      玄田英典
    • Organizer
      系外惑星大気WS2013
    • Place of Presentation
      東京大学、東京都
  • [Presentation] 惑星形成論のこれから

    • Author(s)
      玄田英典
    • Organizer
      生命の起源勉強会
    • Place of Presentation
      科学技術館、東京都
    • Invited
  • [Presentation] 地球型惑星形成とデブリ円盤

    • Author(s)
      玄田英典、小林浩、小久保英一郎
    • Organizer
      衝突研究会
    • Place of Presentation
      低温科学研究所、北海道
  • [Presentation] 天体スケールにおける衝突破壊モデルの再検討

    • Author(s)
      藤田智明、玄田英典、小林浩、田中秀和、阿部豊
    • Organizer
      衝突研究会
    • Place of Presentation
      低温科学研究所、北海道
  • [Presentation] 地球型惑星形成後期の衝突デブリ円盤について

    • Author(s)
      玄田英典、小林浩、小久保英一郎
    • Organizer
      日本惑星科学会 2012年度秋季講演会
    • Place of Presentation
      神戸大学統合研究拠点コンベンションホール、兵庫県
  • [Presentation] 水の散逸を考慮した地球型惑星の進化

    • Author(s)
      小玉貴則、玄田英典、阿部豊、Kevin Zahnle
    • Organizer
      日本惑星科学会 2012年度秋季講演会
    • Place of Presentation
      神戸大学統合研究拠点コンベンションホール、兵庫県
  • [Presentation] 中低質量星周りの地球型惑星の初期進化

    • Author(s)
      濱野景子、阿部豊、玄田英典
    • Organizer
      日本惑星科学会 2012年度秋季講演会
    • Place of Presentation
      神戸大学統合研究拠点コンベンションホール、兵庫県
  • [Presentation] 天体スケールにおける衝突破壊モデルの再検討

    • Author(s)
      藤田智明、玄田英典、小林浩、田中秀和、阿部豊
    • Organizer
      日本惑星科学会 2012年度秋季講演会
    • Place of Presentation
      神戸大学統合研究拠点コンベンションホール、兵庫県
  • [Presentation] Super-Earthsの組成についての理論的予測

    • Author(s)
      玄田英典
    • Organizer
      若手研究者による分野間連携研究ワークショップ「トランジット観測によるスーパーアースの大気組成と起源の解明」
    • Place of Presentation
      岡山遙照山ホテル、岡山県
    • Invited
  • [Presentation] 巨大天体衝突による”ばらまき”:その力学的影響と化学的影響

    • Author(s)
      玄田英典、小久保英一郎、佐々木貴教、上野雄一郎、飯塚毅、生駒大洋
    • Organizer
      地球惑星科学連合 2012年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉県
  • [Presentation] 新たな海形成機構の提案:地球と金星の初期表層環境への応用

    • Author(s)
      佐々木貴教、玄田英典、上野雄一郎、飯塚毅、生駒大洋
    • Organizer
      地球惑星科学連合 2012年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉県
  • [Presentation] 水蒸気大気をもつ地球型惑星の2つの異なる初期進化経路

    • Author(s)
      濱野景子、阿部豊、玄田英典
    • Organizer
      地球惑星科学連合 2012年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉県
  • [Presentation] 海惑星と陸惑星を分ける条件:水量が気候に及ぼす影響について

    • Author(s)
      脇田美幸、高尾雄也、玄田英典、阿部豊、大石龍太、阿部彩子
    • Organizer
      地球惑星科学連合 2012年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉県
  • [Presentation] 水の散逸を伴う地球型惑星の進化

    • Author(s)
      小玉貴則、玄田英典、阿部豊、Kevin Zahnle
    • Organizer
      地球惑星科学連合 2012年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉県
  • [Presentation] 原始惑星の合体条件:組成とサイズの依存性について

    • Author(s)
      藤田智明、玄田英典、阿部豊
    • Organizer
      地球惑星科学連合 2012年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ、千葉県

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Published: 2014-07-24  

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