GPUを用いた衝突計算コードの開発

• 研究課題/領域番号: 22740291
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 玄田 英典 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (90456260)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 惑星形成 / 進化 / ハイパフォーマンス・コンピューティング / 理論天文学 / 固体地球物理学

研究概要

研究代表者がこれまでに開発してきたCPUベースの天体衝突コードをGPUベースに改良した。幾つかの工夫を施し、最終的にはCPUベースで達成していた速度の30倍以上の演算性能を出せるようになった。応用例として、高解像度の月形成衝突計算を行ったところ、原始月円盤に低解像度の計算では見られなかった腕状構造が現れたが、角運動量輸送はあまり起こらず、現在の月が形成可能な円盤が形成された。また、衝突実験グループとの共同研究も行い、本計算コードの有用性を示せた。

研究成果

• [雑誌論文] The naked planet Earth: Most essential pre-requisite for the origin and evolution of life (2013)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, S., Ikoma, M., Genda, H., Hirose, K., Yokoyama, T. and Santosh, M
  • 雑誌名: Geoscience Frontiers 巻: 4 ページ: 141-165
  • 査読あり
• [雑誌論文] Merging Criteria for Giant Impacts of Protoplanets (2012)
  • 著者名/発表者名: Genda, H., Kokubo, E. and Ida, S
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 744 ページ: 8-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Giant impacts in the Saturnian system: A possible origin of diversity in the inner mid-sized satellites (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Sekine & H. Genda
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 63 ページ: 133-138
  • DOI: 10.1016/j.pss.2011.05.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Merging Criteria for Giant Impacts of Protoplanets (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Geneda, E.Kokubo, S.Ida
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 744
  • 査読あり
• [雑誌論文] Giant impacts in the Saturnian system : A possible origin of diversity in the inner mid-sized satellites (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Sekine, H.Genda
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 63 ページ: 133-138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Replacement and late formation of atmospheric N2 on undifferentiated Titan by impacts (2011)
  • 著者名/発表者名: Sekine, Y., Genda, H., Sugita, S., Kadono, T. and Matsui, T
  • 雑誌名: Nature Geoscience 巻: 4 ページ: 359-362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of terrestrial planets from protoplanets under a realistic accretion condition (2010)
  • 著者名/発表者名: E.Kokubo, H.Genda
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 巻: 714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact-induced N_2 production from ammonium sulfate : Implications for the origin and evolution of N_2 in Titan's atmosphere (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Fukuzaki, Y.Sekine, H.Genda, S.Sugita, T.Kadono, T.Matsui
  • 雑誌名: Icarus 巻: 209 ページ: 715-722
  • 査読あり
• [学会発表] ジャイアントインパクトは見えるのか??高温デブリ円盤の直接観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 玄田英典、小林浩、河原創、松尾太郎、小谷隆行、村上尚史、藤井友香、小久保英一郎、他 SEIT メンバー
  • 学会等名: 日本天文学会2013年春季年会
  • 発表場所: 埼玉大学、埼玉県
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] 地球型惑星形成後期の衝突デブリ円盤について (2012)
  • 著者名/発表者名: 玄田英典、小林浩、小久保英一郎
  • 学会等名: 日本惑星科学会2012年度秋季講演会
  • 発表場所: 神戸大学統合研究拠点コンベンショ ンホール、兵庫県
  • 年月日: 2012-10-26
• [学会発表] The Final Stage of Terrestrial Planet Formation (2011)
  • 著者名/発表者名: E.Kokubo, H.Genda
  • 学会等名: 1st Kepler Science Conference
  • 発表場所: Moffett Field, California (USA)
  • 年月日: 2011-12-07
• [学会発表] 月形成衝突のレビューとSPH法による最新の結果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 玄田英典
  • 学会等名: 衝突研究会
  • 発表場所: 北海道大学、北海道
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] 月形成衝突のレビューとSPH法による最新の結果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 玄田英典
  • 学会等名: 衝突研究会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] 水の散逸を考慮した海惑星から陸惑星への進化によるHZ内側境界への影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小玉貴則、玄田英典, 他
  • 学会等名: 日本惑星科学会2011年秋季講演会
  • 発表場所: 相模女子大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-10-25
• [学会発表] 陸惑星の完全蒸発限界:地表の水輸送を考慮した1次元EBMでの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高尾雄也、玄田英典, 他
  • 学会等名: 日本惑星科学会2011年秋季講演会
  • 発表場所: 相模女子大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-10-25
• [学会発表] 土星系中型質量衛星における多様性の起源:SPH流体コードを用いたジャイアントインパクトのシミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田航、玄田英典, 他
  • 学会等名: 日本惑星科学会2011年秋季講演会
  • 発表場所: 相模女子大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-10-23
• [学会発表] Carbon Cycle and Long-Term Evolution of Climate for a Globally Ocean-Covered Planet (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Genda, 他
  • 学会等名: Extreme Solar System II
  • 発表場所: Moran, Wyoming (USA)
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] Habitable Zone of Land Planets ; 1-D EBM with Transportation of Surface Liquid Water (2011)
  • 著者名/発表者名: Takao, Y., Genda, H., 他
  • 学会等名: Extreme Solar System II
  • 発表場所: Moran, Wyoming (USA)
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] Inner Edge of Habitable Zone ; Evolution from Aqua Planets to Land Planets by Water Loss (2011)
  • 著者名/発表者名: Kodama, T., Genda, H., 他
  • 学会等名: Extreme Solar System II
  • 発表場所: Moran, Wyoming (USA)
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] 1次元EBMを用いた陸惑星の完全蒸発限界について (2011)
  • 著者名/発表者名: 高尾雄也、木原直哉、玄田英典, 他
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] ハビタブルゾーン内側境界における水の散逸による海惑星から陸惑星への進化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小玉貴則、玄田英典, 他
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] GPUを使った、tree-Godunov-SPH法による地球型惑星の高解像度ジャイアント・インパクト・シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 細野七月、玄田英典、井田茂
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ、千葉県
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] 陸惑星と海惑星を分ける水量の条件:局所的な降水を模擬した場合について (2011)
  • 著者名/発表者名: 脇田美幸、阿部豊、玄田英典
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] 水蒸気大気でのマグマオーシャン冷却タイムスケールと水の散逸 (2011)
  • 著者名/発表者名: 濱野景子、阿部豊、玄田英典
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] GPUを使った、tree-Godunov-SPH法による地球型惑星の高解像度ジャイアント・インパクト・シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 細野七月、玄田英典、井田茂
  • 学会等名: 地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] Evolution from Ocean Planet to Land Planet by Water Loss ; The Inner Edge of Habitable Zone (2011)
  • 著者名/発表者名: Kodama, Genda, Abe, Zhanle
  • 学会等名: Lunar and Planetary Science Conference
  • 発表場所: The Woodlands Waterway Marriott Hotel and Convention Center, Houston USA
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] Giant Impacts and Terrestrial Planet Formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Genda, H., Kokubo, E. and Ida, S.
  • 学会等名: Lunar and Planetary Science Conference
  • 発表場所: The Woodlands Waterway Marriott Hotel and Convention Center, Texas, USA
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] Giant Impacts and Terrestrial Planet Formation (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Genda, E.Kokubo, S.Ida
  • 学会等名: Lunar and Planetary Science Conference
  • 発表場所: The Woodlands Waterway Marriott Hotel and Convention Center, Houston USA
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] 巨大衝突による衛星形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島、玄田、Asphaug、井田
  • 学会等名: 日本惑星科学会2010年秋季講演会
  • 発表場所: 愛知県 名古屋大学
  • 年月日: 2010-10-08
• [学会発表] 全球海惑星の炭素循環と気候進化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小玉、玄田、阿部、Zahnle
  • 学会等名: 日本惑星科学会2010年秋季講演会
  • 発表場所: 愛知県 名古屋大学
  • 年月日: 2010-10-06
• [学会発表] 惑星のもつ初期の水の量を考慮したハビタブルゾーン内側境界の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木村、阿部、田近、玄田
  • 学会等名: 日本惑星科学会2010年秋季講演会
  • 発表場所: 愛知県 名古屋大学
  • 年月日: 2010-10-06
• [学会発表] 衝突破片による地球型惑星の共面円軌道化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小久保、玄田
  • 学会等名: 日本天文学会2010年秋季年会
  • 発表場所: 石川県 金沢大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Hybrid code for planet formation (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Genda, E.Kokubo, S.Ida
  • 学会等名: Ishigaki International Conference on Evolving Theory for Planet Formation
  • 発表場所: ANAインターコンチネンタル石垣リゾート(石垣島)
  • 年月日: 2010-06-22
• [学会発表] 巨大天体衝突と地球型惑星形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 玄田英典、小久保英一郎、井田茂
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉県 幕張メッセ
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] タイタン、トリトンにおける窒素の起源と後期隕石重爆撃期の役割 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関根、玄田、杉田, ほか
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉県 幕張メッセ
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] Origin of Earth's Ocean
  • 著者名/発表者名: Genda, H.
  • 学会等名: 1st ELSI International Symposium
  • 発表場所: Tokyo Institute of Technology, Japan
• [学会発表] Constraints on the origin of the Uranian satellite system from chemical and isotopic measurements
  • 著者名/発表者名: Mousis, M., Petit, J.-M., Sekine, Y. and Genda, H.
  • 学会等名: European Planetary Science Congress 2012
  • 発表場所: IFEMA-Feria de Madrid, Madrid, Spain
• [学会発表] The Interaction of Planets with Collisonal Debris Formed by Giant Impacts
  • 著者名/発表者名: Kokubo, E. and Genda, H.
  • 学会等名: Asteroids, Comets, Meteors 2012
  • 発表場所: Toki Messe, Niigata, Japan
• [学会発表] ジャイアントインパクトは見えるのか？～高温デブリ円盤の直接観測
  • 著者名/発表者名: 玄田英典、小林浩、河原創、松尾太郎、小谷隆行、村上尚史、藤井友香、小久保英一郎、他SEITメンバー
  • 学会等名: 日本天文学会 2013年春季年会
  • 発表場所: 埼玉大学、埼玉県
• [学会発表] Super Earthについて
  • 著者名/発表者名: 玄田英典
  • 学会等名: 系外惑星大気WS2013
  • 発表場所: 東京大学、東京都
• [学会発表] 惑星形成論のこれから
  • 著者名/発表者名: 玄田英典
  • 学会等名: 生命の起源勉強会
  • 発表場所: 科学技術館、東京都
  • 招待講演
• [学会発表] 地球型惑星形成とデブリ円盤
  • 著者名/発表者名: 玄田英典、小林浩、小久保英一郎
  • 学会等名: 衝突研究会
  • 発表場所: 低温科学研究所、北海道
• [学会発表] 天体スケールにおける衝突破壊モデルの再検討
  • 著者名/発表者名: 藤田智明、玄田英典、小林浩、田中秀和、阿部豊
  • 学会等名: 衝突研究会
  • 発表場所: 低温科学研究所、北海道
• [学会発表] 地球型惑星形成後期の衝突デブリ円盤について
  • 著者名/発表者名: 玄田英典、小林浩、小久保英一郎
  • 学会等名: 日本惑星科学会 2012年度秋季講演会
  • 発表場所: 神戸大学統合研究拠点コンベンションホール、兵庫県
• [学会発表] 水の散逸を考慮した地球型惑星の進化
  • 著者名/発表者名: 小玉貴則、玄田英典、阿部豊、Kevin Zahnle
  • 学会等名: 日本惑星科学会 2012年度秋季講演会
  • 発表場所: 神戸大学統合研究拠点コンベンションホール、兵庫県
• [学会発表] 中低質量星周りの地球型惑星の初期進化
  • 著者名/発表者名: 濱野景子、阿部豊、玄田英典
  • 学会等名: 日本惑星科学会 2012年度秋季講演会
  • 発表場所: 神戸大学統合研究拠点コンベンションホール、兵庫県
• [学会発表] 天体スケールにおける衝突破壊モデルの再検討
  • 著者名/発表者名: 藤田智明、玄田英典、小林浩、田中秀和、阿部豊
  • 学会等名: 日本惑星科学会 2012年度秋季講演会
  • 発表場所: 神戸大学統合研究拠点コンベンションホール、兵庫県
• [学会発表] Super-Earthsの組成についての理論的予測
  • 著者名/発表者名: 玄田英典
  • 学会等名: 若手研究者による分野間連携研究ワークショップ「トランジット観測によるスーパーアースの大気組成と起源の解明」
  • 発表場所: 岡山遙照山ホテル、岡山県
  • 招待講演
• [学会発表] 巨大天体衝突による”ばらまき”：その力学的影響と化学的影響
  • 著者名/発表者名: 玄田英典、小久保英一郎、佐々木貴教、上野雄一郎、飯塚毅、生駒大洋
  • 学会等名: 地球惑星科学連合 2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ、千葉県
• [学会発表] 新たな海形成機構の提案：地球と金星の初期表層環境への応用
  • 著者名/発表者名: 佐々木貴教、玄田英典、上野雄一郎、飯塚毅、生駒大洋
  • 学会等名: 地球惑星科学連合 2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ、千葉県
• [学会発表] 水蒸気大気をもつ地球型惑星の２つの異なる初期進化経路
  • 著者名/発表者名: 濱野景子、阿部豊、玄田英典
  • 学会等名: 地球惑星科学連合 2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ、千葉県
• [学会発表] 海惑星と陸惑星を分ける条件:水量が気候に及ぼす影響について
  • 著者名/発表者名: 脇田美幸、高尾雄也、玄田英典、阿部豊、大石龍太、阿部彩子
  • 学会等名: 地球惑星科学連合 2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ、千葉県
• [学会発表] 水の散逸を伴う地球型惑星の進化
  • 著者名/発表者名: 小玉貴則、玄田英典、阿部豊、Kevin Zahnle
  • 学会等名: 地球惑星科学連合 2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ、千葉県
• [学会発表] 原始惑星の合体条件:組成とサイズの依存性について
  • 著者名/発表者名: 藤田智明、玄田英典、阿部豊
  • 学会等名: 地球惑星科学連合 2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ、千葉県