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固体と磁気流体乱流の共進化を考慮した微惑星形成理論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 25887023
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関東京工業大学

研究代表者

奥住 聡  東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (60704533)

研究協力者 竹内 拓  東京工業大学, 大学院理工学研究科, 特任准教授 (40372651)
森 昇志  東京工業大学, 大学院理工学研究科
研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード惑星形成 / 微惑星 / 原始惑星系円盤 / 磁場 / ダスト / 惑星起源・進化 / 理論天文学
研究成果の概要

惑星の形成は、固体微粒子(ダスト)がキロメートルサイズの微惑星へと成長することから始まる。本研究では、惑星形成の舞台であるガス円盤(原始惑星系円盤)の磁気乱流が微惑星形成にもたらす影響に注目し、磁気乱流の強度がダストの成長とともにどのように進化するかを理論的に調べた。具体的には、(1)磁気乱流の素となる円盤磁束の円盤内輸送をモデル計算によって調べ、定常状態では磁束強度に上限が存在することを発見した。(2)磁気乱流中でのプラズマ加熱に対する精密な理論モデルを構築し、プラズマ加熱が磁気乱流の安定化とダストの負帯電の促進を引き起こすこと、そしてその結果としてダストの成長が遅延することを発見した。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 4件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Radiation Magnetohydrodynamic Simulations of Protostellar Collapse: Nonideal Magnetohydrodynamic Effects and Early Formation of Circumstellar Disks2015

    • 著者名/発表者名
      Tomida, K., Okuzumi, S., Machida, M. N.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 801 号: 2 ページ: 117-122

    • DOI

      10.1088/0004-637x/801/2/117

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Nonlinear Ohm's Law: Plasma Heating by Strong Electric Fields and its Effects on the Ionization Balance in Protoplanetary Disks2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okuzumi & Shu-ichiro Inutsuka
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 800 号: 1 ページ: 47-47

    • DOI

      10.1088/0004-637x/800/1/47

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ダストから微惑星へ:衝突密度進化と急速合体成長2014

    • 著者名/発表者名
      奥住聡
    • 雑誌名

      日本惑星科学会誌 遊星人

      巻: 23 ページ: 371-381

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Radial Transport of Large-Scale Magnetic Fields in Accretion Disks. II. Relaxation to Steady States2014

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi, T., Okuzumi, S.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 797 号: 2 ページ: 132-132

    • DOI

      10.1088/0004-637x/797/2/132

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Radial Transport of Large-Scale Magnetic Fields in Accretion Disks. I. Steady Solutions and an Upper Limit on the Vertical Field Strength2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okuzumi, Taku Takeuchi, Takayuki Muto
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 785 号: 2 ページ: 127-127

    • DOI

      10.1088/0004-637x/785/2/127

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the Viability of the Magnetorotational Instability in Circumplanetary Disks2014

    • 著者名/発表者名
      Yuri I. Fujii, Satoshi Okuzumi, Takayuki Tanigawa & Shu-ichiro Inutsuka
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 785 号: 2 ページ: 101-101

    • DOI

      10.1088/0004-637x/785/2/101

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 原始惑星系円盤における電子の電場加熱に対する磁場の影響2015

    • 著者名/発表者名
      奥住聡, 犬塚修一郎
    • 学会等名
      日本天文学会2015年春季年会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 原始惑星系円盤における高空隙率ダストの散乱係数2015

    • 著者名/発表者名
      田崎亮, 奥住聡, 片岡章雅, 野村英子, 田中秀和
    • 学会等名
      日本天文学会2015年春季年会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 非定常電離度進化を考慮したMHD計算による原始惑星系円盤の研究2015

    • 著者名/発表者名
      藤井悠里, 奥住聡, 鈴木建, 犬塚修一郎
    • 学会等名
      日本天文学会2015年春季年会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 原始惑星系円盤の観測予想2015

    • 著者名/発表者名
      村川幸史, 奥住聡, 片岡章雅, 田中秀和, 小林浩
    • 学会等名
      日本天文学会2015年春季年会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Water delivery to terrestrial planetary embryos by ice pebbles2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okuzumi, Takao Sato, Shigeru Ida
    • 学会等名
      平成26年度 系外惑星大研究会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Evolution of Magnetic Flux and Density Profiles of Protoplanetary Disks2015

    • 著者名/発表者名
      Taku Takeuchi, Satoshi Okuzumi, Takayuki Muto
    • 学会等名
      平成26年度 系外惑星大研究会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 円盤におけるプラズマの加熱と放電2015

    • 著者名/発表者名
      奥住聡
    • 学会等名
      新学術領域「系外惑星」B01,B02 班 研究会 「円盤から惑星・衛星へ:形成と進化」
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都大田区)
    • 年月日
      2015-02-16 – 2015-02-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Transport of the Magnetic Flux in Protoplanetary Disks and Disk Evolution via MHD Turbulence and/or Winds2014

    • 著者名/発表者名
      Taku Takeuchi, Satoshi Okuzumi, Takayuki Muto
    • 学会等名
      The 2014 German-Japanese meeting on Exo-Planets and their formation
    • 発表場所
      Max-Planck Institute for Astronomy (Heidelberg, Germany)
    • 年月日
      2014-11-04 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Electric-field heating of plasmas and its effect on magnetorotational turbulence in protoplanetary disks2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okuzumi
    • 学会等名
      The 2014 German-Japanese meeting on Exo-Planets and their formation
    • 発表場所
      Max-Planck Institute for Astronomy (Heidelberg, Germany)
    • 年月日
      2014-11-04 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] (微)惑星形成素過程の開拓2014

    • 著者名/発表者名
      奥住聡
    • 学会等名
      日本惑星科学会2014年秋季講演会
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパス(仙台市)
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 原始惑星系円盤の内側の穴を形成する新しいメカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      竹内拓, 奥住聡, 武藤恭之
    • 学会等名
      日本天文学会2014年秋季年会
    • 発表場所
      山形大学小白川キャンパス(山形市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Radiation Magnetohydrodynamic Simulations of Protostellar Collapse: Ambipolar Diffusion and Ohmic Dissipation2014

    • 著者名/発表者名
      富田賢吾, 奥住聡, 町田正博
    • 学会等名
      日本天文学会2014年秋季年会
    • 発表場所
      山形大学小白川キャンパス(山形市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 原始惑星系円盤の成長した磁気乱流によるオーム散逸の増幅2014

    • 著者名/発表者名
      森昇志, 奥住聡
    • 学会等名
      日本天文学会2014年秋季年会
    • 発表場所
      山形大学小白川キャンパス(山形市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 原始惑星系円盤における高空隙率ダストの散乱・吸収断面積2014

    • 著者名/発表者名
      田崎亮, 野村英子, 奥住聡
    • 学会等名
      日本天文学会2014年秋季年会
    • 発表場所
      山形大学小白川キャンパス(山形市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Non-ideal MHD, Stability, and Dissipation in Protoplanetary Disks2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okuzumi
    • 学会等名
      Non-ideal MHD, Stability, and Dissipation in Protoplanetary Disks
    • 発表場所
      Niels Bohr Institute (Copenhagen, Denmark)
    • 年月日
      2014-08-04 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Turbulence and Dust Evolution in Protoplanetary Disks2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okuzumi
    • 学会等名
      US-Japan Workshop on Magnetic Reconnection
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-05-20 – 2014-05-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 惑星形成過程における弱電離ダストプラズマの物理2014

    • 著者名/発表者名
      奥住 聡
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 静電反発を考慮したダスト合体成長の大局的数値計算法2014

    • 著者名/発表者名
      奥住 聡, 田中 秀和
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 大局磁場の進化を考慮した原始惑星系円盤の面密度構造の進化2014

    • 著者名/発表者名
      竹内 拓, 奥住 聡, 武藤 恭之
    • 学会等名
      日本天文学会2014年春季年会
    • 発表場所
      国際基督教大学(東京都三鷹市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 2層モデルを用いた原始惑星系円盤のX線電離計算2014

    • 著者名/発表者名
      奥住 聡
    • 学会等名
      日本天文学会2014年春季年会
    • 発表場所
      国際基督教大学(東京都三鷹市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 原始惑星系円盤における磁束輸送:定常解と最大磁束強度2014

    • 著者名/発表者名
      奥住 聡
    • 学会等名
      太陽系外惑星系の形成理論研究会
    • 発表場所
      白馬ロイヤルホテル(長野県白馬市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 原始惑星系円盤における大局磁場の輸送と進化2013

    • 著者名/発表者名
      奥住 聡, 竹内 拓, 武藤 恭之
    • 学会等名
      日本惑星科学会2013年秋季講演会
    • 発表場所
      石垣市民会館(沖縄県石垣市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 微惑星形成研究の進展と将来2013

    • 著者名/発表者名
      奥住 聡
    • 学会等名
      理論天文学宇宙物理学懇談会シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学柏キャンパス (千葉県柏市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The fate of planetesimals in turbulent protoplanetary disks2013

    • 著者名/発表者名
      Okuzumi, S.
    • 学会等名
      Exoplanets and Disks: Their Formation and Diversity II
    • 発表場所
      Sheraton Kona Resort & Spa (Hawaii, USA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学中本研究室ホームページ

    • URL

      http://www.geo.titech.ac.jp/lab/nakamoto/activities/activities-j-13.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 奥住聡 個人ホームページ

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学中本研究室ホームページ

    • URL

      http://www.geo.titech.ac.jp/lab/nakamoto/activities/activities-j-13.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 奥住聡 個人ホームページ

    • URL

      http://www.geo.titech.ac.jp/~sokuzumi/publication.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-09-12   更新日: 2019-07-29  

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