| 研究課題/領域番号 |
20K04054
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17010:宇宙惑星科学関連
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| 研究機関 | 京都産業大学 (2022-2023)
産業医科大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
樋口 有理可 京都産業大学, 理学部, 准教授 (90597139)
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| 研究分担者 |
伊藤 孝士 国立天文台, 天文データセンター, 助教 (40280565)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | ケンタウルス / 制限三体問題 / 太陽系小天体 / 軌道進化 / 彗星 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ケンタウルス(木星と海王星の間に軌道を持つ小天体)の軌道進化を数値計算と観測を用いて明らかにする。ケンタウルスは海王星以遠から内側に流入してきた天体で、その流入は現在も続いていると考えられている。一部のケンタウルスは彗星活動を持つが、この活動は軌道進化の初期のわずかな時間のみに限られると考えられている。以上の力学的・物理的特徴を整合的に説明できる海王星以遠天体の初期分布を主に数値計算を用いて明らかにする。その結果を用い、現在における太陽系内部への質量流入量の推測と、活動的ケンタウルスの軌道を推測できる力学的指標を構築する。それらの理論的な予測を検証するためケンタウルスの分光観測を行う。
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| 研究成果の概要 |
木星と海王星の間に軌道を持ち、惑星と1:1共鳴に入っていない天体をケンタウルスと呼ぶ。現在も海王星外から内部に流入するケンタウルスの軌道進化の素過程は制限三体問題で記述できる。
本研究では、ケンタウルスの軌道進化を円制限三体問題の重ね合わせにより記述し、天体の動径方向移動や軌道離心率・軌道傾斜角の変化の傾向の解析的表記の妥当性を数値計算を用いて評価した。よく知られた円制限三体問題の保存量であるティスランパラメタ(ヤコビエネルギーを近似し軌道要素で表したもの)を、惑星が2体以上ある系において変化量として扱い、その変化率と軌道要素の変化率を関係づけた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ケンタウルスは巨大惑星領域にあり惑星の摂動を強く受けるため、典型的には数百万年という短い時間でケンタウルスと呼ばれる領域から去ってしまう。このことはケンタウルスが海王星以遠から絶えず供給されているということを意味する。この定常的な質量の内側への輸送は過去、現在、未来においてどれくらいあるのかを知ることができれば、地球など内側の惑星の表層への物質輸送の可能性を示すことができる。本研究は、観測されるケンタウルスの現在の軌道から、ケンタウルスとなってからの経過時間や今後の滞在時間を推測することに役立つ。
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