粒子シミュレーションによるダストから微惑星への成長進化モデルの構築

• 研究課題/領域番号: 22740299
• 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: 千葉工業大学
• 研究代表者: 和田 浩二 千葉工業大学, 惑星探査研究センター, 上席研究員 (10396856)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 惑星形成・進化 / 衝突 / ダスト / 微惑星 / 惑星起源・進化 / N体計算 / N体シミュレーション

研究概要

サブミクロン粒子からなるダストアグリゲイトから微惑星への成長進化モデルを構築するために,精緻なダストアグリゲイトの衝突数値シミュレーションを行った.とくに,跳ね返り・アグリゲイトの質量比の効果・粒子のサイズ分布の効果が成長過程に及ぼす影響を調べた結果,氷ダストアグリゲイトは原始惑星系円盤内で成長可能であるが,岩石ダストの成長は依然困難であることが示された.ダストから微惑星への成長過程を探る上ではより広いパラメータスタディや他の要素を考慮する必要がある.

研究成果

• [雑誌論文] Geometrical cross sections of dust aggregates and a compression model at aggregate collisions (2012)
  • 著者名/発表者名: Suyama, T., Wada, K., Tanaka, H., and Okuzumi, S
  • 雑誌名: Astrophys. J. 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid coagulation of porous dust aggregates outside the snow line : A pathway to successful icy planetesimal formation (2012)
  • 著者名/発表者名: Okuzumi, S., Tanaka, H., Kobayashi, H., and Wada, K
  • 雑誌名: Astrophys. J. 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth of cosmic dust aggregates and reexamination of particle interaction models (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, H., Wada, K., Suyama, T., and Okuzumi, S
  • 雑誌名: Prog. Theor. Phys. Suppl. 巻: (In press)
  • NAID: 110009488986
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth of cosmic dust aggregates and reexamination of particle interaction models (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, H., Wada, K., Suyama, T., Okuzumi, S.
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics Supplement 巻: (in press)
  • NAID: 110009488986
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical simulations of collisions of dust aggregates with size distributions (2012)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., et al
  • 雑誌名: 第29回Grain Formation Workshop/平成23年度銀河のダスト研究会集録 巻: (ウエブ上にて掲載予定)
• [雑誌論文] Numerical simulations of collisions of dust aggregates with size distributions (2011)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., Tanaka, H., Suyama, T., Kimura, H., and Yamamoto, T
  • 雑誌名: 第29回Grain Formation Workshop/平成23年度銀河のダスト研究会集録 巻: (印刷中)
• [雑誌論文] The Rebound Condition of Dust Aggregates Revealed by Numerical Simulation on their Collisions (2011)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., Tanaka, H., Suyama, T., Kimura, H., and Yamamoto, T
  • 雑誌名: Astrophys. J 巻: 737
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth Effciency of Dust Aggregates Through Collisions with a Great Difference in Their Sizes Proc (2011)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., Tanaka, H., Suyama, T., Kimura, H., and Yamamoto, T.
  • 雑誌名: Lunar Planet 42nd 巻: #1730
• [雑誌論文] The Rebound Condition of Dust Aggregates Revealed by Numerical Simulation of Their Collisions (2011)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., Tanaka, H., Suyama, T., Kimura, H., Yamamoto, T.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 737 号: 1 ページ: 36-36
  • DOI: 10.1088/0004-637x/737/1/36
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth Efficiency of Dust Aggregates Through Collisions with a Great Difference in Their Sizes. (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Wada, H.Tanaka, T.Suyama, H.Kimura, T.Yamamoto
  • 雑誌名: 42nd, Proceedings of Lunar and Planetary Science Conference
• [雑誌論文] Collisional process on Comet 9/P Tempel 1 : mass loss of its dust and ice by impacts of asteroidal objects and its collisional history (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, S., Wada, K., Kobayashi, H., Kimura, H., Ishiguro, M., and Matsui, T
  • 雑誌名: Earth Planet 巻: Space 62 ページ: 5-11
  • NAID: 10029015168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Collisional Growth Possibility of Dust Aggregates : A Bouncing Problem (2010)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., Tanaka, H., Suyama, T., Kimura, H., and Yamamoto, T
  • 雑誌名: Lunar Planet. Sci. Conf. 41st 巻: #1717
• [学会発表] Numerical simulation of collisions of dust aggregates with monomer size distributions (2012)
  • 著者名/発表者名: 和田浩二, 田中秀和, 陶山徹, 木村宏, 山本哲生
  • 学会等名: 第8回太陽系外惑星大研究会
  • 発表場所: 熱海
  • 年月日: 2012-04-19
• [学会発表] Numerical Simulation of Collisions of Dust Aggregates Composed of Particles with Size Distributions (2012)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., Tanaka, H., Suyama, T., Kimura, H., and Yamamoto, T
  • 学会等名: Dust and Grains in Low Gravity and Space Environment, ESA/ESTEC
  • 発表場所: Noordwijk, The Netherlands
  • 年月日: 2012-04-04
• [学会発表] Numerical Simulation of Collisions of Dust Aggregates Composed of Particles with Size Distributions (2012)
  • 著者名/発表者名: Wada K., et al
  • 学会等名: Dust and Grains in Low Gravity and Space Environment
  • 発表場所: ESA/ESTEC, Noordwijk, The Netherlands(オランダ)
  • 年月日: 2012-04-04
• [学会発表] サイズ分布のある粒子からなるダストアグリゲイトの衝突シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 和田浩二, 他
  • 学会等名: 第29回Grain Formation Workshop/平成23年度銀河のダスト研究会
  • 発表場所: 惑星科学研究センター(CPS),神戸(兵庫県)
  • 年月日: 2011-11-11
• [学会発表] サイズ分布のある粒子からなるダストアグリゲイトの衝突シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 和田浩二, 田中秀和, 陶山徹, 木村宏, 山本哲生
  • 学会等名: 第29回Grain Formation Workshop/平成23年度銀河のダスト研究会
  • 発表場所: CPS,神戸
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] Numerical Simulation of Dust Aggregate Collisions : Current Understandings and Future Perspectives (2011)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., Tanaka, H., Suyama, T., Kimura, H., and Yamamoto, T
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 8th Annual Meeing
  • 発表場所: Taipei International Convention Center, Taipei
  • 年月日: 2011-08-09
• [学会発表] Numerical Simulation of Dust Aggregate Collisions : Current Understandings and Future Perspectives (2011)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., et al
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 8th Annual Meeting
  • 発表場所: Taipei International Convention Center, Taipei(台湾)(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-09
• [学会発表] Growth Effciency of Dust Aggregates Through Collisions with a Great Difference in Their Sizes (2011)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., Tanaka, H., Suyama, T., Kimura, H., and Yamamoto, T
  • 学会等名: Lunar Planet. Sci. Conf. 42th
  • 発表場所: Woodlands, TX, USA
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] To Bounce, or Not to Bounce : That is the Question of Dust Aggregates, Recent Progress in Physics of Dissipative Particles (2010)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., Tanaka, H., Suyama, T., Kimura, H., and Yamamoto, T
  • 学会等名: From fine powders to macroscopic behaviors of granular particles
  • 発表場所: Yukawa Institute for Theoretical Physics(YITP), Kyoto University
  • 年月日: 2010-11-25
• [学会発表] ダストアグリゲイト同士のDEM衝突シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 和田浩二, 田中秀和, 陶山徹, 木村宏, 山本哲生
  • 学会等名: 「粉体物理を惑星科学の接点」ワークショップ,惑星科学研究センターセミナー
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2010-11-23
• [学会発表] サイズ比のついたダストアグリゲイトの衝突 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和田浩二, 田中秀和, 陶山徹, 木村宏, 山本哲生
  • 学会等名: 「天体の衝突物理の解明」研究会(VI)
  • 発表場所: 北海道大学低温科学研究所
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] ダストアグリゲイトの衝突シミュレーション:サイズ比の効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和田浩二, 田中秀和, 陶山徹, 木村宏, 山本哲生
  • 学会等名: 日本惑星科学会秋季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2010-10-06
• [学会発表] To Be Planetesimals, or Not to Be : That is the Question of Dust Aggregates?. Numerical Simulations of Dust Aggregate Collisions (2010)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., Tanaka, H., Suyama, T., Kimura, H., and Yamamoto, T
  • 学会等名: Japanese-German Workshop "Dust IN Planetanary Systems"
  • 発表場所: Jena, Germany
  • 年月日: 2010-09-29
• [学会発表] To Be Planetesimals, or Not to Be : That is the Question of Dust Aggregates-Numerical Simulations of Dust Aggregate Collisions. (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Wada, H.Tanaka, T.Suyama, H.Kimura, T.Yamamoto
  • 学会等名: Japanese-German Workshop : "DUST IN PLANETARY SYSTEMS"
  • 発表場所: Friedrich Schiller University Jena (Germany)
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] A dust aggregate model based on numerical simulations of aggregate collisions (2010)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., Tanaka, H., Suyama, T., Kimura, H., and Yamamoto, T
  • 学会等名: 38th COSPAR Scientific Assembly
  • 発表場所: Bremen, Germany, solicited talk
  • 年月日: 2010-07-23
• [学会発表] Numerical Simulations of Collisions between Different-sized Dust Aggregates (2010)
  • 著者名/発表者名: Wada, K., Tanaka, H., Suyama, T., Kimura, H., and Yamamoto, T
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society 7th Annual Meeing
  • 発表場所: Hyderabad, India
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] To be or not to be : That is the question of dust aggregates (2010)
  • 著者名/発表者名: 和田浩二, 田中秀和, 陶山徹, 木村宏, 山本哲生
  • 学会等名: 2010年度第1回CPSセミナー
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2010-06-16