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2022 Fiscal Year Research-status Report

小惑星におけるブラジルナッツ効果

Research Project

Project/Area Number 22K03704
Research InstitutionChiba Institute of Technology

Principal Investigator

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)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords小惑星 / ブラジルナッツ効果 / レゴリス層
Outline of Annual Research Achievements

重力が極めて小さい小惑星においては,粒子間付着力は無視できず粒子の流動性が妨げられることが予想され,ブラジルナッツ効果が有効に作用するのかどうかは自明ではない.本研究課題では,離散要素法(粒子法)による数値実験を行い,粒子間付着力が卓越する粒子層において,ブラジルナッツ効果がどの程度作用するのか,粒子間付着力などのパラメータ依存性を明らかにし,小惑星表層進化理解に貢献することを目的としている.
2022年度は,はやぶさ2が探査した小惑星リュウグウの表面および深さ方向の粒子サイズ分布を推定することを行い,衝突体(SCI)による衝突で暴露された地下の粒子は表面のそれより比較的小さいことが分かった.このことは,ブラジルナッツ効果が作用していることの表れとも解釈できるが,形成当初からの分布を反映しているに過ぎないとも考えられ,本研究の重要性が増したものと考えられる.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

1年目は当初数値シミュレーションの準備を行うことにしていたが,小惑星表層の粒径分布の調査に傾注することになった.次年度は数値シミュレーションを中心に進める.

Strategy for Future Research Activity

複数の大きさの粒子を直方体ボックスにランダムに3次元的に堆積させ,以降の振動計算に用いる粒子層を形成する.用意する粒子は,大多数(数万個)の小さい粒子(半径r)と数個の大きな粒子(半径R) とする.このように準備された粒子層において,粒子間付着力を導入せずに,地上重力下においてボックス底面を鉛直方向に振動させて,ブラジルナッツ効果が生じることを確認し,これまでのブラジルナッツ効果研究と比較し計算の妥当性を検証する.さらに粒子間付着力を導入し,本研究課題のメインである振動計算を行う.実際の振動計算を行うに当たっては,g = 1G で固定し,粒子間付着力や振動加速度を重力で規格化しそれをパラメータとして様々な値で振って計算することで,微小重力に対するふるまいを導く予定である.

Causes of Carryover

2022年度は数値シミュレーションに注力しないことにしたため計算機の購入を行わなかった.またCOVID-19の影響により国内外の学会参加等を控えた.そのため2022年度に使用予定だった経費を次年度に使用することとした.

  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] DLR(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      DLR
  • [Int'l Joint Research] CNES(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      CNES
  • [Int'l Joint Research] IAC(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      IAC
  • [Journal Article] MASCOT’s in situ analysis of asteroid Ryugu in the context of regolith samples and remote sensing data returned by Hayabusa22023

    • Author(s)
      Otto Katharina, ... Koji Wada et al.
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 75 Pages: 51

    • DOI

      10.1186/s40623-023-01805-8

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Particle size distributions inside and around the artificial crater produced by the Hayabusa2 impact experiment on Ryugu2022

    • Author(s)
      Ogawa K., Sakatani N., Kadono T., Arakawa M., Honda R., Wada K., et al. a Y.、Saiki T.、Imamura H.、Tsuda Y.、Nakazawa S.、Takagi Y.、Hayakawa M.、Yano H.、Okamoto C.、Iijima Y.、Morota T.、Kameda S.、Tatsumi E.、Cho Y.、Yoshioka K.、Sawada H.、Matsuoka M.、Yamada M.、Kouyama T.、Suzuki H.、Honda C.、Sugita S.
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 74 Pages: 153

    • DOI

      10.1186/s40623-022-01713-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Site selection for the Hayabusa2 artificial cratering and subsurface material sampling on Ryugu2022

    • Author(s)
      Kikuchi Shota, Watanabe Sei-ichiro, Wada Koji, et al.
    • Journal Title

      Planetary and Space Science

      Volume: 219 Pages: 105519~105519

    • DOI

      10.1016/j.pss.2022.105519

    • Peer Reviewed / Open Access

URL: 

Published: 2023-12-25  

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