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小天体の表面更新過程理解のための実験的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15J10372
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関名古屋大学

研究代表者

山田 智哉  名古屋大学, 環境学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード小惑星 / レゴリス対流 / 表面更新 / レゴリス / 粉体対流
研究実績の概要

本研究の目的は、レゴリス対流による小惑星表面更新の可能性を定量的に評価することである。先行研究では「隕石衝突起源の振動の繰り返しによってレゴリス層(小惑星表面の粒状堆積物)に構成粒子の対流運動が生じ、表面更新が生じる可能性」が指摘されている。本研究では、小惑星表面環境における粒子対流運動のタイムスケールを見積もり、小惑星寿命等の特徴的タイムスケールと比較することで、表面更新の可能性を定量的に評価することを試みた。これまで、
(1)粉粒体が振動を受けた際に生じる構成粒子の対流運動の速度に対する振動・重力の依存性を室内実験で調べる
(2)(1)で得られた結果と先行研究のモデルを用いて、隕石衝突に誘発されたレゴリス対流による表面更新モデルを構築する
の2点を実施し、(1)および(2)で得られた知見からレゴリス対流よって小惑星表面更新が生じる可能性があることを明らかにした。
平成28年度は、レゴリス対流による粒子移動の最低発生基準を見直し、すでに公表した表面更新モデルの改定を行った。また、(1)で実施した実験内容および改定したモデルを博士論文としてまとめる作業等を行った。一方で、改定したモデルは、日本流体力学会、EGU 2016 General Assembly、48th LPSCといった国内外の学会で逐次発表した。また、研究会「衝突・振動による固体天体表面進化と粉体物理」を開催し、米国Purdue大学で活躍される若手研究者を招き、直近のトピックを交えて粉体物理と天体表層進化の分野横断的な議論を行った。こうした過程を経て、申請者は本研究を「レゴリス対流による小惑星表面更新過程の実験とモデルによる研究」というタイトルでまとめ、学位を取得した。上記のような、より有意義な研究活動の実施したため、当初予定していた系統的減圧実験は実施しなかった。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Timescale of asteroid resurfacing by regolith convection resulting from the impact-induced global seismic shaking2016

    • 著者名/発表者名
      T. M. Yamada, K. Ando, T. Morota, and and H. Katsuragi
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 272 ページ: 165-177

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2016.02.032

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A Modified Asteroid Resurfacing Model Induced by Regolih Convection2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Yamada, Kousuke Ando, Tomokatsu Morota, Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      48th Lunar and Planetary Science Conference
    • 発表場所
      The Woodlands Waterway Marriott Hotel and Convention Center, The Woodlands, Texas, USA
    • 年月日
      2017-03-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 鉛直振動を受けた粉体層の対流速度のスケーリング2016

    • 著者名/発表者名
      山田智哉、安藤滉祐、諸田智克、桂木洋光
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2016
    • 発表場所
      名古屋工業大学御器所キャンパス
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Granular convection and its application to asteroidal resurfacing timescale2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Yamada, Kousuke Ando, Tomokatsu Morota, Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      European Geoscience Union General Assembly 2016
    • 発表場所
      Austria Center Vienna, Vienna, Austria
    • 年月日
      2016-04-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Scaling of granular convective velocity and timescale of asteroidal resurfacing2016

    • 著者名/発表者名
      Yamada M. T., Ando K., Morota T., and Katsuragi H.
    • 学会等名
      American Physical Society march meeting 2016
    • 発表場所
      Baltimore Convection Center, Baltomore, MD, USA
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 粉体対流とその小惑星表面更新過程への応用2015

    • 著者名/発表者名
      山田智哉,安藤滉祐,諸田智克,桂木洋光
    • 学会等名
      研究会「粉体動力学と惑星地形」
    • 発表場所
      東京大学地震研究所
    • 年月日
      2015-07-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] レゴリス対流と小惑星表面更新のタイムスケールの推定2015

    • 著者名/発表者名
      山田智哉,安藤滉祐,諸田智克,桂木洋光
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2015年大会
    • 発表場所
      千葉、幕張メッセ
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] Webページによる研究成果の解説

    • URL

      https://www.eps.nagoya-u.ac.jp/news/news_160330.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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