| 研究領域 | 新しい星形成論によるパラダイムシフト：銀河系におけるハビタブル惑星系の開拓史解明 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05087
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東京工業大学 (2020)
国立天文台 (2019) |
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研究代表者 |
荻原 正博 東京工業大学, 地球生命研究所, 研究員 (90781980)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 惑星形成 / N体計算 / 低質量星 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、現実的な円盤進化及び最新の惑星形成モデルを考慮した惑星集積N体計算を実行することにより、低質量星周りの惑星形成の描像を明らかにすることである。
現実的な円盤進化を考慮とは、具体的には磁気駆動円盤風や光蒸発の効果を導入した円盤進化モデルを用いることを指す。これらの効果は従来の円盤進化理論モデルでは考慮されていなかったが、円盤進化に非常に大きな影響を与え得ることが指摘されている。また最新の惑星形成モデルの一例として、最近提唱された新しい惑星集積モード（ペブル集積）も考慮する計画である。
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、現実的な原始惑星系円盤進化及び最新の惑星形成モデルを考慮した惑星集積N体計算を実行することにより、低質量星周りの惑星形成の描像を明らかにすることを目的としている。本研究で最も重視する点は、従来の円盤進化モデルでは無視されていた磁気駆動円盤風や光蒸発の効果を導入した現実的な円盤進化モデルを使用する点にある。
本研究ではまず低質量星周りにおいて現実的な円盤進化モデルを作成することに取り組んだ。従来の円盤進化モデルでは、円盤の密度や温度は簡単なべき乗分布として仮定されていた。本研究では、低質量星周りでの磁気駆動円盤風を考慮した円盤進化を1次元拡散方程式を数値的に解くことによって求めた。計算の結果、円盤ガス面密度分布は従来考えられていた簡単なべき乗分布とは大きく異なることがわかった。
次に現実的な円盤進化モデルを用いた上で、TRAPPIST-1惑星系の形成をN体計算によって調べた。低質量星であるTRAPPIST-1はハビタブルゾーンに複数の惑星が発見されていることから、様々な観点から研究されてきている。この惑星系は特徴的な惑星質量分布を有してるが、この起源についてはこれまで説明されていなかった。本研究のN体計算の結果、惑星は形成初期段階は素早い軌道移動を経験し、形成後期段階には軌道移動が遅くなる可能性があることがわかった。また、このような軌道移動によって、TRAPPIST-1系の質量分布を再現することが可能であることを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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