| Project/Area Number |
17740107
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Astronomy
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
竹内 拓 Kobe University, 理学研究科, 助教 (40372651)
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| Project Period (FY) |
2005 – 2007
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2006: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2005: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 惑星形成 / 太陽系外惑星 / ベガ型星 / 天体力学 / 惑星間塵 / 原始惑星系円盤 |
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| Research Abstract |
ダスト円盤構造の観測から、地球型惑星の存在を導き出す手法について継続して研究を行った。円盤が自発的に作る構造と、惑星によって形成される構造との違いに着目し、両構造を見分ける手法を提案した。ダストの光泳動によって構造ができる場合、円盤内の100μm-10cmのダストは外側に移動し、0.1-10AUに蓄積される。100μm程度より小さいダストはさらに輻射圧の効果により、10AU以遠にまで移動する。しかし、10cmより大きなダストは、ガス抵抗により中心星に落下してしまう。このため、中心星近傍0.1AU程度の穴が開く。この穴の半径は、ダストの物性には依らず、ダストの大きさとガス密度のみで決まるため、ガス密度とダストの大きさを観測的に求めることにより、惑星が作る構造と区別することができる。また、光泳動による構造形成は、ダストの回転によって阻害されることを示した。ダスト内部の熱緩和時間は、ガス乱流によるダスト自転時間より短いため、ガス乱流による回転は光泳動を阻害しない。しかし、光泳動自身がダストの回転を励起する。光泳動が最も効率よく回転を励起すれば、自転時間は熱緩和時間より短くなる。したがつて、光泳動は、自分自身によって、その効果が抑えられる。
円盤構造は、ダストの移動だけでなく、ダスト成長にも影響される。そこで、原始惑星系円盤内でのダストの成長方程式を解く数値コードの開発を行つた。種々の計算法(Wetherillの方法、Podolakの方法、古典的な手法を2次精度に拡張したもの)の比較を行い、修正したPodolakの方法が比較的よい結果を示すことがわかった。これを元に、ダストが円盤の赤道面に沈降しながら成長する様子を解く数値コードを開発した。
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