数値シミュレーションによる系外惑星系の形成過程の理論的研究

• 研究課題/領域番号: 16077202
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 井田 茂 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60211736)
• 研究分担者: 田中 秀和 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (00282814) ; 犬塚 修一郎 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (80270453) ; 小久保 英一郎 国立天文台, 理論天文学研究系, 准教授 (90332163)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 97,700千円 (直接経費: 97,700千円); 2008年度: 17,800千円 (直接経費: 17,800千円); 2007年度: 17,800千円 (直接経費: 17,800千円); 2006年度: 17,800千円 (直接経費: 17,800千円); 2005年度: 22,400千円 (直接経費: 22,400千円); 2004年度: 21,900千円 (直接経費: 21,900千円)
• キーワード: 系外惑星 / 原始惑星系円盤 / ダスト / 乱流 / 惑星形成 / 数値シミュレーション / 数値シュミレーション

研究概要

惑星形成は多様な物理が絡む多段階非線形過程である。各過程に対して大規模シミュレーションなどを通して基礎過程の徹底理解の上で、半経験的惑星形成モデルを構築し、観測データとの比較のもとに理論モデルの不定パラメータを較正するという手法の基本的な枠組みを確立した。系外惑星の質量・軌道長半径の分布の予測を世界で唯一可能にし、現在進行中および将来の観測計画立案に重要な役割を担うようになった。

研究成果

• [雑誌論文] Modification of angular velocity by inhomogeneous magnetorotational instability growth in protoplanetary disks (2009)
  • 著者名/発表者名: Kato, M. T., Nakamura, K., Tandokoro, R., Fujimoto, M., & Ida, S.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 691 ページ: 1697-1706
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orbital evolution of a particle interacting with a single planet in a protoplanetary disk (2009)
  • 著者名/発表者名: Muto, T., & Inutsuka, S.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 695 ページ: 1132-1150
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disk winds driven by magnetorotational instability and dispersal of protoplanetary disks (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, T., & Inutsuka, S.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 691
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct simulations of particle acceleration in a fluctuating electromagnetic field across a shock (2009)
  • 著者名/発表者名: Muranishi, T., & Inutsuka, S.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 691
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the various origins of close-in extrasolar planets (2009)
  • 著者名/発表者名: Marchi, S., Ortolani, S., Nagasawa, M., & Ida, S.
  • 雑誌名: Mon. Not. R. Astron. Soc. 394
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accretion and destruction of planetesimals in turbulent disks (2008)
  • 著者名/発表者名: Ida, S., Guillot, T., & Morbidelli, A.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 686 ページ: 1292-1301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toward a deterministic model of planetary formation. V. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ida, S. & Lin, D. N. C.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 685 ページ: 584-595
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toward a deterministic model of planetary formation. IV. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ida, S. & Lin, D. N. C.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 673 ページ: 487-501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Infall of planetesimals onto growing giant planets : Onset of runaway gas accretion and metallicity of their gas envelopes (2008)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi, M. & Ida, S.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 684 ページ: 1416-1426
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical simulation of density evolution of dust aggregates in protoplanetary disks. I. Head-on collisions (2008)
  • 著者名/発表者名: Suyama, T., Wada, K., & Tanaka, H.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 684 ページ: 1310-1322
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical simulation of dust aggregate collisions. II. Compression and disruption of three-dimensional aggregates in head-on collisions (2008)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., Tanaka, H., 他3名
  • 雑誌名: Astrophys. J. 677 ページ: 1296-1308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angular momentum accretion onto a gas giant planet (2008)
  • 著者名/発表者名: Machida, M. N., Kokubo, E., Inutsuka, S., & Matsumoto, T.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 685 ページ: 1220-1236
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of hot planets by a combination of planet scattering, tidal circularization, and the Kozai mechanism (2008)
  • 著者名/発表者名: Nagasawa, M., Ida, S., & Bessho, T.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 678 ページ: 498-508
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toward a Deterministic Model of Planetary Formation. V. Accumulation Near the Ice Line and Super-Earths (2008)
  • 著者名/発表者名: Ida, S. ; Lin, D. N. C
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 685 ページ: 584-595
  • 査読あり
• [雑誌論文] Angular Momentum Accretion onto a Gas Giant Planet (2008)
  • 著者名/発表者名: Machida, M. N. ; Kokubo, E. ; Inutsuka, S. ; Matsumoto, T
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 685 ページ: 1220-1236
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Effect of Poloidal Magnetic Field on Type I Planetary Migration : Significance of Magnetic Resonance (2008)
  • 著者名/発表者名: Muto, T. ; Machida, M. N. ; I nutsuka. S
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 679 ページ: 813-826
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toward a Deterministic Model of Planetary Formation. IV. Effects of Type I Migration (2008)
  • 著者名/発表者名: Ida, S.; Lin, D. N. C.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 673 ページ: 487-501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accretion of Terrestrial Planets from Oligarchs in a Turbulent Disk (2007)
  • 著者名/発表者名: Ogihara, K., Ida, S., Morbidelli, A.
  • 雑誌名: Icarus 188 ページ: 522-534
  • 査読あり
• [雑誌論文] Obliquity evolution of extrasolar terrestrial planets (2007)
  • 著者名/発表者名: Atobe, K., Ida, S.
  • 雑誌名: Icarus 188 ページ: 1-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the Separation/Period Gap in the Distribution of Extrasolar Planets around Stars with Masses M > 1.2 M_sun (2007)
  • 著者名/発表者名: Burkert, A. & Ida, S.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 660 ページ: 845-849
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical simulation of dust aggregate collisions. I. Compression and disruption of two-dimensional aggregate (2007)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., Tanaka, H., 他3名
  • 雑誌名: Astrophys. J. 661 ページ: 320-333
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic fields and rotations of protostars (2007)
  • 著者名/発表者名: Machida, M. N., Inutsuka, S., & Matsumoto, T.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 670 ページ: 1198-1213
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-body simulation of planetesimal formation through gravitational instability of a dust layer (2007)
  • 著者名/発表者名: Michikoshi, S., Inutsuka, S., Kokubo, E., Furuya, I.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 657 ページ: 521-532
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of terrestrial planets from protoplanets. II. Statistics of planetary spin (2007)
  • 著者名/発表者名: Kokubo, E. & Ida, S.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 671 ページ: 2082-2090
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Terrestrial Planets from Protoplanets. II. Statistics of Planetary Spin (2007)
  • 著者名/発表者名: Kokubo, Eiichiro; Ida, Shigeru
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 671 ページ: 2082-2090
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Fields and Rotations of Protostars (2007)
  • 著者名/発表者名: Machida, Masahiro; Inutsuka, Shu-ichiro; Matsumoto, Tomoaki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 670 ページ: 1198-1213
  • 査読あり
• [雑誌論文] N-Body Simulation of Planetesimal Formation through Gravitational Instability of a Dust Layer (2007)
  • 著者名/発表者名: Michikoshi, S., Inutsuka, S., Kokubo, E., Furuya, I.
  • 雑誌名: Astrophys. Journal 657 ページ: 521-532
• [雑誌論文] Orbital evolution and accretion of protoplanets tidally interacting with a gas disk. II (2006)
  • 著者名/発表者名: Daisaka, K. J., Tanaka, H. & Ida, S.
  • 雑誌名: Icarus 185 ページ: 492-507
  • 査読あり
• [雑誌論文] Outflows driven by giant protoplanets (2006)
  • 著者名/発表者名: Machida, M. N., Inutsuka, S. & Matsumoto, T.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 649
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2006)
  • 著者名/発表者名: Machida, M. N., Inutsuka, S., & Matsumoto, T.
  • 雑誌名: Astrophys J. 647
  • 査読あり
• [雑誌論文] A two-fluid analysis of the Kelvin-Helmholtz instability in the dusty layer of a protoplanetary disk: A possible path toward planetesimal formation through gravitational Instability (2006)
  • 著者名/発表者名: Michikoshi, S. & Inutsuka, S.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 641 ページ: 1131-1147
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of terrestrial planets from protoplanets. I. Statistics of basic dynamical properties (2006)
  • 著者名/発表者名: Kokubo, E., J. Kominami & Ida, S.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 642 ページ: 1131-1139
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orbital evolution and accretion of protoplanets tidally interacting with a gas disk (2006)
  • 著者名/発表者名: Daisaka, J.K., Tanaka, H., Ida, S.
  • 雑誌名: Icarus 185 ページ: 492-507
• [雑誌論文] On the Origin of HD 149026b (2006)
  • 著者名/発表者名: Ikoma, M., Guillot, T., Genda, H., Tanigawa, T., Ida, S.
  • 雑誌名: Astrophys. Journal 650 ページ: 1150-1159
• [雑誌論文] Formation of Terrestrial Planets from Protoplanets. I. Statistics of Basic Dynamical Property (2006)
  • 著者名/発表者名: Kokubo, E., Kominami, J., Ida, S.
  • 雑誌名: Astrophys. Journal 642 ページ: 1131-1139
• [雑誌論文] Outflows Driven by Giant Protoplanets (2006)
  • 著者名/発表者名: Machida, M.N., Inutsuka, S., Matsumoto, T.
  • 雑誌名: Astrophys. Journal 649
• [雑誌論文] Scattering of Planetesimals by a Planet : Formation of Comet Cloud Candidates (2006)
  • 著者名/発表者名: Higuchi, A., Kokubo, E., Mukai, T.
  • 雑誌名: Astron.Journal 131 ページ: 1119-1129
• [雑誌論文] Towards a deterministic model of planetary formation. III (2005)
  • 著者名/発表者名: Ida, S., & Lin, D. N. C.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 626 ページ: 1045-1060
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orbital Evolution and Accretion of Protoplanets Tidally Interacting with a Gas Disk. I (2005)
  • 著者名/発表者名: Kominami, J., Tanaka, H. & Ida, S.
  • 雑誌名: Icarus 178 ページ: 540-552
  • 査読あり
• [雑誌論文] The N2K consortium. II. A transiting hot Saturn around HD 149026 with a large dense core (2005)
  • 著者名/発表者名: Sato, B., Fischer, D., Henry, G., Laughlin, G., Butler, P., Marcy, G., Vogt, S., Bodenheimer, P., Ida, S., 他12名
  • 雑誌名: Astrophys. J. 633 ページ: 465-473
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dust growth and settling in protoplanetary disks and disk Spectral energy distributions. I (2005)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, H., Himeno, Y. & Ida, S.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 625 ページ: 414-426
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-sustained ionization and vanishing dead zones in protoplanetary disks (2005)
  • 著者名/発表者名: Inutsuka, S., & Sano, T.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 628
  • 査読あり
• [雑誌論文] The N2K Consorsium. II. A Transiting Hot Saturn Around HD149026 With a Large Dense Core. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sato, B., D.Fischer, G.Henry, G.Laughlin,...S.Ida, et al.
  • 雑誌名: Astrophys.Journal 633 ページ: 465-473
• [雑誌論文] Towards a Deterministic Model of Planetary Formation. III Mass distribution of short-period planets around stars of various masses. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ida, S., Lin, D.N.C.
  • 雑誌名: Astrophys.Journal 633 ページ: 1045-1060
• [雑誌論文] Dust Growth and Settling in Protoplanetary Disks and Disk Spectral Energy Distributions. I. Laminar disks. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, H., Himeno, Y., Ida, S.
  • 雑誌名: Astrophys.Journal 625 ページ: 414-426
• [雑誌論文] Making the Corona and the Fast Solar Wind : A Self-consistent Simulation for the Low-Frequency Alfven Waves from the Photosphere to 0.3 AU (2005)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, T.K., Inutsuka, S.
  • 雑誌名: Astrophys.Journal 632
• [雑誌論文] Self-Sustained Ionization and Vanishing Dead Zones in Protoplanetary Disks (2005)
  • 著者名/発表者名: Inutsuka, S., Sano, T.
  • 雑誌名: strophys.Journal 628
• [雑誌論文] Towards a Deterministic Model of Planetary Formation. III Mass distribution of short-period planets around stars of various masses. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ida, S., Lin, D.N.C.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal (印刷中)
• [雑誌論文] Dust Growth and Settling in Protoplanetary Disks and Disk Spectral Energy Distributions. I. Laminar disks. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, H., Himeno, V., Ida, S.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal (印刷中)
• [雑誌論文] Toward a deterministic model of planetary formation. II (2004)
  • 著者名/発表者名: Ida, S., & Lin, D. N. C.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 616 ページ: 567-572
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toward a deterministic model of planetary formation. I (2004)
  • 著者名/発表者名: Ida, S., & Lin, D. N. C.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 604 ページ: 388-413
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toward a Deterministic Model of Planetary Formation. II. The Formation and Retention of Gas Giant Planets around Stars with a Range of Metallicities (2004)
  • 著者名/発表者名: Ida, S., Lin, D.N.C.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal. 616 ページ: 567-572
• [雑誌論文] Toward a Deterministic Model of Planetary Formation. I. a Desert in the Mass and Semi Major Axis Distributions of Extra Solar Planets. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ida, S., Lin, D.N.C.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 604 ページ: 388-413
• [雑誌論文] Angular Momentum Transport by Magnetohydrodynamic Turbulence in Accretion Disks : Gas Pressure Dependence of the Saturation Level of the Magnetorotational Instability (2004)
  • 著者名/発表者名: Sano, T., Inutsuka, S., Turner, N.J., Stone, J.M.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 605 ページ: 321-339
• [雑誌論文] A Modified Hermite Integrator for Planetary Dynamics (2004)
  • 著者名/発表者名: Kokubo, B., Makino, J.
  • 雑誌名: Publ.Astron.Soc.Japan 56
  • NAID: 10023932656
• [学会発表] Formation of Terrestrial Planets from Protoplanets (2009)
  • 著者名/発表者名: 小久保英一郎
  • 学会等名: xoplanets and disks : Their formation and diversity, 2009, The 2nd Subaru International Conference "Exoplanets and Disks : Their Formation and Diversity"
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2009-03-12
• [学会発表] Dust Growth in Protoplanetary Disks (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中秀和
  • 学会等名: Exoplanets and disks : Their formation and diversity, 2009, The 2nd Subaru International Conference "Exoplanets and Disks : Their Formation and Diversity"
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2009-03-10
• [学会発表] Formation of short-period terrestrial planets (2009)
  • 著者名/発表者名: 井田茂
  • 学会等名: Exoplanets and disks : Their formation and diversity, 2009, The 2nd Subaru International Conference "Exoplanets and Disks : Their Formation and Diversity"
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2009-03-10
• [学会発表] A Hybrid Scenario for Planet Formation (2009)
  • 著者名/発表者名: 犬塚修一郎
  • 学会等名: Exoplanets and disks : Their formation and diversity, 2009, The 2nd Subaru International Conference "Exoplanets and Disks: Their Formation and Diversity"
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2009-03-09
• [学会発表] Modeling for formation of extrasolar planets (2008)
  • 著者名/発表者名: 井田茂
  • 学会等名: Origin and evolution of planets, 2008, Ascona Conference
  • 発表場所: Ascona, Switzerland
  • 年月日: 2008-07-04
• [学会発表] Modeling for formation of extrasolar planets (2008)
  • 著者名/発表者名: Ida, S
  • 学会等名: Origin and Evolution of Planets 2008
  • 発表場所: Ascona, Switaerland
  • 年月日: 2008-07-04
• [学会発表] Migration and M-a distributions of extrasolar planets (2007)
  • 著者名/発表者名: 井田茂
  • 学会等名: IAU symposium 249
  • 発表場所: Suzhou, China
  • 年月日: 2007-10-24
• [学会発表] Migration and M-a distributions of extrasolar planets (2007)
  • 著者名/発表者名: Ida, S.
  • 学会等名: LAU symposium 249
  • 発表場所: 中国、蘇州
  • 年月日: 2007-10-24
• [学会発表] Planetary formation architectures, theory (2005)
  • 著者名/発表者名: 井田茂
  • 学会等名: From disks to planets
  • 発表場所: Pasadena, California, USA
  • 年月日: 2005-03-10
• [図書] 系外惑星 (2007)
  • 著者名/発表者名: 井田茂
  • 総ページ数: 204
  • 出版者: 東京大学出版会
• [備考]
  • URL: http://www.geo.titech.ac.jp/lab/ida/
• [備考]
  • URL: http://www.geo.titech.ac.jp/lab/ida/ida.html