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荷電粒子・中性粒子・塵粒子を含む電磁流体力学の定式化と原始惑星系円盤の進化の研究

Research Project

Project/Area Number 04J01126
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionKyoto University
Research Fellow 道越 秀吾  京都大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords惑星形成 / 原始惑星円盤 / 微惑星 / 重力不安定 / シミュレーション / MHD / ダストプラズマ / N体シミュレーション / 原始惑星系円盤 / ケルビンヘルムホルツ不安定 / 乱流 / 微惑星形成問題 / ケルビン・ヘルムホルツ不安定 / 塵粒子
Research Abstract

本研究は、微惑星形成過程の詳細を明らかにすることである。惑星形成の標準モデルでは、微惑星形成は、原始惑星系円盤中のダストが赤道面に沈澱し高密度ダスト層となり、この層が重力不安定状態となって分裂してできたと考えられている。しかし、ダストが沈澱するに連れて、速度シアが生じ、結果としてケルビン・ヘルムホルッ不安定が起きるのではないかと指摘されている。流体不安定が引き起こされれば、乱流状態となりダスト層がかき乱されて、高密度状態になるまでの沈澱は困難である。そこで、ケルビン・ヘルムホルツ不安定について詳細に調べなくてはならない。
我々は平成17年度までにケルビン・ヘルムホルツ不安定を詳細に研究した。結果、ケルビン・ヘルムホルツ不安定が起きても重力不安定が起きる可能性を示した。微惑星は重力不安定によって形成された可能性がある。しかし、これまでのところ重力不安定によって微惑星形成に関する研究は、線形解析が行われただけである。数値シミュレーションによって具体的にどのような過程によって微惑星が形成されるかは明らかになっていない。
そこで、我々は、塵粒子円盤の重力不安定の数値シミュレーションを行い、重力不安定による微惑星形成過程を詳細に調べた。まず、重力不安定が起きて斜めの密度パターンが形成される。その後、線形解析の予測通りの微惑星が形成されることが分かった。しかし、その段階はすぐに終わり、急速に微惑星が成長することを示した。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report

Research Products

(2 results)

All 2007 2006

All Journal Article (2 results)

  • [Journal Article] N-body Simulation of Planetesimal Formation Through Gravitational Instability of a Dust Layer2007

    • Author(s)
      Shugo Michikoshi, Shu-ichiro Inutsuka, Eiichiro Kokubo, Furuya
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal 657

      Pages: 521-521

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] The Two-Fluid Analysis of the Kelvin-Helmholtz Instability in Dusty Layer of a Protoplanetary Disk : A Possible Path toward the Planetesimal Formation through the Gravitational Instability2006

    • Author(s)
      Shugo Michikoshi
    • Journal Title

      Astrophysical Journal 641

      Pages: 1131-1131

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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