| 研究概要 |
この研究は、原始星やTタウリ型星のような若い星の周りにあるガス円盤における化学組成を理論的に調べ、惑星系の形成に至るまでのさまざまな進化の段階で物質の存在形態を解明することを目指している一連の研究のひとつに位置づけられる。したがって、ガス円盤の単なる化学組成だけでなく、その物理進化との相互関係についての研究も含まれることになるが、本研究課題の実施期問中に得られた主な研究成果は、次のとおりである。
1.原始星やTタウリ型星の周りに存在するガス円盤内において、物質が中心星に降着しているときに起こる化学進化を調べた。その結果、気相にある分子やイオンが固体微粒子(ダスト)表面に吸着する過程と、逆に表面から脱着(蒸発)する過程が重要であり、分子の存在量はガスの温度、すなわち中心星から距離に強く依存すること、化学進化に必要な時間は1OO万年程度でガス円盤の寿命と同程度であり、ガス円盤の化学組成はその物理進化の影響を強く受けることを明らかにした。また、円盤内では、ダストの氷マントルに酸化物質(C0_2,N_2など)と還元物質(CH_4,NH_3など)が自然に共存でき、彗星のコア(核)の組成とよく一致していることも明らかにした。
2.このようなガス円盤の化学組成は、電離度がきわめて低いことを示しており、磁場が関係している円盤の物理進化に重大な影響を及ぼすことになる。そこで、さまざまな円盤のモデルにおいて、荷電粒子の種類とその存在量を求めてガスと磁場の結合状態を調べ、ジュール損失によって磁場がガスに凍結できなくなり、磁気回転不安定性が抑制される領域が円盤内に存在していることを明らかにした。このような領域では、磁場による角運動量の輸送が起こらないので、ガス円盤から中心星への質量降着は非定常的に起こることになる。
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