| 研究課題/領域番号 |
16340054
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 | 東京工業大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
田中 秀和 北海道大学, 低温科学研究所, 助教授 (00282814)
北村 良実 宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 助教授 (30183792)
小久保 英一郎 国立天文台, 理論天文系, 助教授 (90332163)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
14,600千円 (直接経費: 14,600千円)
2006年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
2005年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
2004年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
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| キーワード | 系外惑星 / 原始惑星系円盤 / ダスト / 惑星形成 / 数値シミュレーション / 原子惑星系円盤 / 数値シュミレーション |
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| 研究概要 |
惑星系は、星形成の副産物である原始惑星系円盤の中で生まれる。円盤は、98〜99重量%が水素・ヘリウムのガスで構成され、残りが固体成分(ダスト粒子)である。ダストは微惑星へ、微惑星は地球型惑星やガス惑星のコアへと集積する。
本研究では、ダストから微惑星への過程の詳細を調べた。ダスト間の衝突の結果は常に合体になるわけではない。ダスト間の衝突の結果が合体か破壊かの条件を数値シミュレーションによって調べた(Wada et al.2007)。また、ダストが集積して自己重力不安定によってクランプ=微惑星が形成される様子を、円盤乱流がない場合についてN体シミュレーションによって調べた(Michikoshi et al.2007)。
ダスト間の衝突の詳細を調べる一方で、完全合体を仮定した上で、ダストの赤道面への沈殿とそれに伴う成長を計算し、円盤の各半径、高さ毎のダストのサイズ分布の進化を求めて、ダストからの熱放射を計算し、観測と比べた(Tanaka et al.2005)。わかったことは、ダスト成長に従ってダストからの熱放射が減衰し、その時間スケールは100万年程度であることがわかった。電波観測により、100万〜1000万年の時間で円盤からの熱放射が減衰することがわかっており、従来、それは円盤自体が消失と解釈されていたが、実際はダストの成長によるもので、円盤自体は残存していてもいいことがわかった。
観測への応用も行なった。このような円盤ダスト熱放射の理論モデルから、赤外線天文衛星「あかり」による円盤サーベイによって円盤ダスト成分を月質量程度まで追跡可能であることが分かり、それに基づいてサーベイ計画を確定した。また、星・惑星系形成研究専用データ処理パイプラインをIDLで開発した。さらに、ALMAの超高解像度イメージから、円盤内域と外域でのダスト粒子の成長の違いが検証可能であることを示した。
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