| 研究課題/領域番号 |
08640334
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
天文学
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| 研究機関 | 国立天文台 |
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研究代表者 |
木下 宙 国立天文台, 位置天文・天体力学研究系, 教授 (00012857)
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| 研究分担者 |
吉田 春夫 国立天文台, 位置天文・天体力学研究系, 助教授 (70220663)
中井 宏 国立天文台, 位置天文・天体力学研究系, 助手 (60155653)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1998年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1997年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
1996年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
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| キーワード | カイパーベルト / カオス / 冥王星 / 共鳴 / 軌道安定 / 平均運動共鳴 / 永年共鳴 / 古在共鳴 / カイパ-ベルト / レゾナンス / 軌道安定性 |
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| 研究概要 |
本研究ではカイパーベルト天体の長期の力学的挙動および進化、特に各種の共鳴現象の構造を小惑星帯における共鳴構造と対比しながらしらべた。以下に本研究で明らかにされた主要な結果を箇条書きにする。
1) 本研究では多種ある平均運動共鳴の中で海王星との(p:p+1)共鳴にあるカイパーベルト天体の運動を重点的に調べた。臨界引数が90度近傍を振動する2:1平均運動共鳴を除き平均運動共鳴の臨界引数は180度の周りを振動する。これは小惑星帯の平均運動共鳴(p+1:p)の臨界引数がO度の周りを振動するのとは異なる点である。また平均運動共鳴にあって同時に古在共鳴や永年共鳴が重なって起こる多重共鳴領域を半解析的に求め、数値計算によって確かに存在しうることを確かめ、それらの軌道安定性をも調べた。
2) また巨大惑星(木星、土星、天王星)の摂動をも考慮して平均運動共鳴近傍に異なる初期条件の多数(数万体)のカイパーベルト天体を配置し、それらの時間発展を500万年にわたって追跡し,大局的な運動の安定性を調べた。長期安定な軌道群の挙動は上記に述べた半解析的理論の予想とかなりよい一致を示した。しかし上記理論からは予想されなかった興味ある現象が見つかった。それは平均運動共鳴領域内にいた天体が共鳴領域の外に出る現象と、逆に平均運動共鳴領域外にいた天体が平均運動共鳴に捕獲される現象である。
3) 小天体の相互作用を考慮した時に現れる特異な現象として昇交点運動の連動がある。すなわち小天体がほぼ同一軌道面内をうんどうし、これらの軌道面が摂動天体の潮汐力によって歳差運動するのである。この昇交点の歳差運動は小天体間の相互作用R_pと摂動天体からの摂動力R_tの大小関係に依存する。R_p>>R_tのときには昇交点の連動が起こる。R_p<<R_tの場合には昇交点の連動は起こらず、古在共鳴効果によって離心率と軌道傾斜角は大きく変化する。R_pがすこしばかりR_tより大きい場合には昇交点の連動ばかりでなく、近点の連動も起こる。これらの連動運動は惑星運動の永年摂動論で理論的に説明できることがわかった。
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