| 研究課題/領域番号 |
21K20385
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0204:天文学、地球惑星科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
冨永 遼佑 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 基礎科学特別研究員 (10908338)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 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 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 原始惑星系円盤 / ダスト / 微惑星 / 流体不安定性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年の高解像度観測により，微惑星・惑星の形成現場である原始惑星系円盤の詳細な構造が明らかになりつつある．特に，惑星の素となるダストが多重のリング状に分布していることが明らかになり，その起源解明は微惑星・惑星形成過程の解明に重要であると示唆される．本研究では原始惑星系円盤の不安定性に着目し，リング形成・微惑星形成を複数の不安定性による一連の時間発展過程と捉え統一的解明を目指す．特にダストの衝突成長が駆動する不安定性を数値シミュレーションで調べ，従来の理論と包括することで微惑星形成過程の解明を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究課題は，惑星形成に必須の「微惑星」の形成過程を解明することを目的として，原始惑星系円盤でのダスト集積と衝突成長が相互に促進される過程を数値シミュレーションと線形解析により探求した．主な成果は，（1）衝突成長が駆動する新しい不安定性によってダストが効率的に集積され，衝突成長が加速的に進むことを明らかにしたこと，（2）この集積領域では従来の不安定性による微惑星形成が起こり得ることを示したこと，（3）ストリーミング不安定性と呼ばれるより小さいスケールのダスト集積が衝突成長を促す可能性を示したことの３つである．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
微惑星がいつ・どこで・どのくらい形成されるかを解明することは，系外惑星の多様性・共通性の起源を理解する上で本質的に重要である．また太陽系小天体の探査から太陽系の歴史に迫る上でも，微惑星形成の理論的理解は必須である．従来，微惑星形成機構として有力な不安定性の研究が数多く行われてきたが，多くの場合大きく成長した大量のダストが仮定されていた．本研究成果は，ダスト成長の初期段階と従来の不安定性による微惑星形成を橋渡しする点で意義深い．また衝突成長とダスト集積の相乗効果によって，衝突破壊などの問題が回避され得ることを示すことができた．
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