2017 Fiscal Year Annual Research Report
Origin of satellite systems around giant planets: Supply of building material of satellites to circumplanetary disks
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26800229
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| Research Institution | Ichinoseki National College of Technology |
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Principal Investigator |
谷川 享行 一関工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30422554)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 衛星系 / 巨大惑星 / 円盤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
木星・土星など巨大惑星と呼ばれる惑星は、多数の衛星を持つ”系”として存在しており、ミニチュア太陽系と例えられることがあるが、この衛星系の形成過程については明らかになっていない。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惑星へ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。その目的のために、原始惑星系円盤の中で形成しつつある惑星近傍のガスの流れについて、多重格子法を用いた大規模数値流体計算を行い明らかにする予定であった。一方で、並行して進めてきた共同研究の進展に伴い、惑星近傍の流れだけでなく、原始惑星系円盤全体の構造・質量輸送が、巨大惑星の成長、ひいてはその周りで形成する衛星系の起源に重要な役割を果たしていることが明らかになってきた。特に、これまで巨大惑星の形成によってギャップ（惑星軌道周囲のガス密度が低下したドーナツ状領域）が発達することで惑星の成長が止められると考えられてきたのだが、このギャップによる成長抑制効果は大幅に弱められることを、より詳細な数値流体シミュレーションにより我々は明らかにした。さらに、新たに得られた効果を考慮して巨大惑星への質量降着率を与える式を導き、それを用いて巨大惑星への質量降着率の長期的進化を求めた。これにより、周惑星円盤への物質供給の長期的進化、言い換えると、衛星系形成の母体となる周惑星円盤の進化を理解するための基礎が得られたと言える。
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