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2015 Fiscal Year Annual Research Report

木星形成後の微惑星衝撃波による物質進化モデルの構築

Publicly Offered Research

Project AreaEvolution of molecules in space: from interstellar clouds to proto-planetary nebulae
Project/Area Number 26108503
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

田中 今日子  北海道大学, 低温科学研究所, 特別研究員 (70377993)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords微惑星 / 衝撃波 / コンドリュール / 木星
Outline of Annual Research Achievements

木星の重力摂動により高い離心率になる微惑星が作る微惑星衝撃波に着目し、それによる物質進化について調べた。木星型惑星の重力摂動のもとでの微惑星の軌道進化計算を行い、微惑星がどの程度の離心率を持つのか、惑星の質量や円盤質量などをパラメータとして計算を行った。本研究では木星型惑星の重力相互作用だけでなく、円盤ガスの重力ポテンシャルを新たに考慮している。微惑星の軌道長半径はおよそ百万年程度で小さくなる一方、離心率は小惑星帯付近で最大となり秒速10km以上の強い衝撃波が発生する。この領域では円盤に漂うダストと微惑星の加熱により、氷微惑星の蒸発、ダストの融解、氷ダストの再凝縮が効率的に起きることが分かった。この結果は隕石内のコンドリュールを形成するために必要な衝撃波速度を満たす。また微惑星衝撃波により氷微惑星は効率的に蒸発し、その後水蒸気が再凝縮し氷の超微粒子が大量に円盤中に放出されることが分かった。このとき同時にmm サイズのシリケイトダストが放出され、コンドリュールの前駆物質となりうる。これらの結果は小惑星帯でコンドリュールが効率的に自然に作られることを強く示唆する。このプロセスの原始惑星系円盤における観測可能性についても検討を行った。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] チューリッヒ大学(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      チューリッヒ大学
  • [Journal Article] Homogeneous SPC/E water nucleation in large molecular dynamics simulations2015

    • Author(s)
      R. Angelil, J. Diemand, K. K. Tanaka, H. Tanaka
    • Journal Title

      J. Chemical Physics

      Volume: 143 Pages: 0640507(1-11)

    • DOI

      10.1063/1.4928055

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Simple improvements to classical bubble nucleation models2015

    • Author(s)
      K. K. Tanaka, H. Tanaka, R. Angelil, J. Diemand
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 92 Pages: 022401(1-9)

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.92.022401

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 水の凝縮核生成の大規模MD計算と核生成率のスケーリング2016

    • Author(s)
      田中今日子, Raymond Angelil, 田中秀和, Juerg Diemand
    • Organizer
      日本物理学会第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] Homogeneous SPC/E Water Nucleation in Large Molecular Dynamics Simulations2015

    • Author(s)
      H. Tanaka, K. K. Tanaka, R. Angelil, J. Diemand
    • Organizer
      ILTS International Symposium on Low Temperature Science
    • Place of Presentation
      北海道大学低温科学研究所(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2015-11-30 – 2015-12-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 液相からの気泡核生成の大規模分子動力学計算と古典的理論の改良2015

    • Author(s)
      田中今日子, 田中秀和, Juerg Diemand, Raymond Angelil
    • Organizer
      第29回分子シミュレーション討論会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • Year and Date
      2015-11-30 – 2015-12-01
  • [Presentation] Shock heating of dusts and icy planetesimals and recondensation of icy grains2015

    • Author(s)
      K. K. Tanaka, M. Nagasawa, H. Tanaka, T. Nakamoto, H. Nomura, H. Miura, and T. Yamamoto
    • Organizer
      Goldschmidt2015
    • Place of Presentation
      Prague Congress Center [プラハ(チェコ)]
    • Year and Date
      2015-08-16 – 2015-08-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Diagnosing evaporation of icy planetesimals in protoplanetary disks2015

    • Author(s)
      H. Nomura, D. Ishimoto, M. Nagasawa, K. K. Tanaka, H. Miura, T. Nakamoto, H. Tanaka, & T. Yamamoto
    • Organizer
      IAU General Assembly
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center [Hawaii(USA)]
    • Year and Date
      2015-08-03 – 2015-08-14
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 液相からの気泡核生成の大規模分子動力学計算と古典的理論の改良2015

    • Author(s)
      田中今日子, 田中秀和, Juerg Diemand, Raymond Angelil
    • Organizer
      北海道大学低温科学研究所研究集会衛星系研究会:衛星系と噴火現象
    • Place of Presentation
      北海道大学低温科学研究所(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2015-07-21 – 2015-07-22
  • [Presentation] 水蒸気から液滴への均質核生成の大規模分子動計算2015

    • Author(s)
      田中今日子,田中秀和, Raymond Angelil, Juerg Diemand
    • Organizer
      地球惑星科学関連学会2015年合同大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • Year and Date
      2015-05-22 – 2015-05-26
  • [Presentation] 気泡核生成の大規模分子動力学計算と古典的核生成理論の改良2015

    • Author(s)
      田中今日子,田中秀和, Raymond Angelil, Juerg Diemand
    • Organizer
      地球惑星科学関連学会2015年合同大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • Year and Date
      2015-05-22 – 2015-05-26
  • [Remarks] 北海道大学プレスリリース(2015. 8.19)水の凝縮核生成の大規模分子動力学シミュレーション

    • URL

      http://www.lowtem.hokudai.ac.jp/press.html

  • [Remarks] 核生成- from water vapor to droplet-(日本語)

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=QI4TRR-bntI&nohtml5=False

  • [Remarks] Nucleation -from water vapor to droplet -(English)

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=jq8pCThPIjo&nohtml5=False

URL: 

Published: 2017-01-06  

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