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計算機の中の惑星探査: 計算機の中の惑星リングの実現にむけて

研究課題

研究課題/領域番号 18K11334
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60100:計算科学関連
研究機関一橋大学

研究代表者

台坂 博  一橋大学, 大学院経営管理研究科, 教授 (80399295)

研究分担者 大槻 圭史  神戸大学, 理学研究科, 教授 (00250910)
岩澤 全規  松江工業高等専門学校, 情報工学科, 講師 (10650038)
牧野 淳一郎  神戸大学, 理学研究科, 教授 (50229340)
似鳥 啓吾  国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 技師 (80600824)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード惑星リング / シミュレーション / ヘテロ型アクセラレータ
研究成果の概要

リングを構成している粒子数と同じ大粒子数を用いたシミュレートを実現するためのリング粒子系で効率よく重力計算できる手法の確立と検証を行った。計算機環境の変化により、目標としていた粒子数を用いた大規模計算は実施できなかったが、将来、大規模計算を行うための手法を確立することができた。また、土星リングの未解明の問題についても取り組み、土星リングのサイズ分布の解明や土星リングスポーク構造の解明、などのの成果を得て、査読雑誌に掲載することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

惑星リングの研究は主に探査機による探査に依存しているが、計算機で実際のリングを構成している粒子数と同じ大粒子数を用いたシミュレートを実現できれば、リング内で発見されている構造形成を直接、シミュレートすることが可能となり粒子形成の理解を進めること、また、未知の構造の示唆をえることも可能である。
リング系の大粒子数のシミュレーションを実現するための手法は他の中心重力場系でも有効な方法であり、また、ミドルウェアへの実装により本研究の成果が多くの研究者が享受できる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Dust release from cold ring particles as a mechanism of spoke formation in Saturn’s rings2022

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Hirata, Hiroshi Kimura, Keiji Ohtsuki
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 378 ページ: 114900-114920

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2022.114920

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Size of the smallest particles in Saturn's rings2019

    • 著者名/発表者名
      Keiji Ohtsuki, Hiroshi Kawamura, Naoyuki Hirata, Hiroshi Daisaka, Hiroshi Kimura
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: - ページ: 113346-113346

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2019.06.007

    • NAID

      120006867374

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impact Velocity Between Particles in Saturn's Rings2019

    • 著者名/発表者名
      Kawamura, H., Ohtsuki, K., Hirata, N., Daisaka, H.
    • 雑誌名

      LPI Contribution

      巻: 2132 ページ: 1146-1147

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Impact Velocity Between Particles in Saturn’s Rings and Implications for the Minimum Particle Size2018

    • 著者名/発表者名
      Keiji Ohtsuki, Hiroshi Kawamura, Naoyuki Hirata, Hiroshi Daisaka
    • 学会等名
      AOGS 15th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 土星リング粒子の衝突速度と最小粒子サイズ2018

    • 著者名/発表者名
      川村浩司, 大槻圭史, 平田直之, 台坂博
    • 学会等名
      日本天文学会秋季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒子法シミュレーションコード開発のためのフレームワーク(FDPS)の開発2018

    • 著者名/発表者名
      岩澤全規,行方大輔,坂本亮,中村孝史,木村耕行,似鳥啓吾,野村昴太郎,坪内美幸,牧野淳一郎
    • 学会等名
      第167回ハイパフォーマンスコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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