2014 Fiscal Year Research-status Report
巨大惑星衛星系の起源：周惑星円盤への材料物質供給機構の解明
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26800229
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| Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
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Principal Investigator |
谷川 享行 産業医科大学, 医学部, 助教 (30422554)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 衛星 / 惑星 / 円盤 / 太陽系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究における目的は、衛星系形成の母体であり、かつ巨大惑星形成段階において原始惑星系円盤からの物質輸送経路でもある周惑星円盤への物質供給機構を解明し、衛星系形成過程の基礎を確立することである。具体的には、原始惑星系円盤から周惑星円盤への質量供給率、その組成（固体／ガス比）およびその空間分布の時間進化を決定する。原始惑星系円盤ガスを捕獲して成長するガス惑星は、惑星自身の強まった重力の影響で円盤にギャップ構造を形成し、自らの成長を妨げる。そのため、周惑星円盤への降着を正しく調べるためには、原始惑星系円盤自体の大規模構造と、周惑星円盤という小さい円盤構造を矛盾無く同時に求める必要がある。また、周惑星円盤へのガス降着の構造は本質的に3 次元なので、3次元計算を行うことが必須である。そこで、3 次元で原始惑星系円盤全体を解きつつ、惑星近傍を高解像度で解くために、コード開発を行う。円盤という軸対称性の良い構造を高精度に解くには、円柱座標系で解くのが数値粘性を低減させるために重要で、かつ、局所的に解像度を上げるためには多重格子を用いるのが最適である。そこで、昨年度はまずはこの二つの要素を組み込んだコードを開発する予定であった。しかし、この多重格子化に向けてのコード開発に向けてまだ準備調査中であり、コード開発が完成するに至っていない。
一方、周惑星円盤へのガス降着を決める原始惑星系円盤の状態の理解は大きく進めることが出来た。ガス惑星が、原始惑星系円盤ガスを捕獲する際に、原始惑星系円盤中にギャップを形成する。このギャップにより周惑星円盤への降着が抑制され、衛星形成に重要な影響を与える。このギャップの深さを正確に考慮した上で、周惑星円盤へのガス降着率の時間進化を求めた。この成果を、現在国際専門誌へ投稿準備中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度より現在の職に着任し、当該年度は特に初年度ということもあり現在の職場における新たな学内業務を行う必要が生じ、申請時に計画していた通りに研究を遂行するだけの時間の確保が困難であったため、計画が少し遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
コード開発については順調に進んでいない状態であるが、今年度は昨年度と比べて研究時間の確保が比較的容易になると考えており、当初予定していたコード開発を推進させることができると考えている。しかしそれでも状況が改善されない場合は、新たな研究協力者を探し、その研究者と共同で開発を行うこと視野に入れて再検討する。その上で、惑星近傍のガス流の速度・密度場を高解像度で求め、衛星材料物質であるダストが周惑星円盤へどのように降着するのか、またダスト降着率がダストサイズにどう依存性するのかを調べる。
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| Causes of Carryover |
現在の職に新たに着任し、初年度ということもあり学内業務に多くの時間を費やす必要があったため、研究活動に費やす時間自体があまり確保することが出来ず、結果として当該年度の実支出額が当初の予定より少なくなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は、当該年度に比べて研究時間の確保は比較的容易になる見込みである。したがって、現在までの達成度が少し遅れているのを取り戻すべく、研究活動を活発化させることで、使用額も必然的に増加すると考えている。
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