多様な原始惑星系円盤における惑星形成過程の理論的解明

2023 年度 研究成果報告書

• 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
• 研究課題/領域番号: 18H05438
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 小久保 英一郎 国立天文台, 天文シミュレーションプロジェクト, 教授 (90332163)
• 研究分担者: 田中 秀和 東北大学, 理学研究科, 教授 (00282814) ; 長澤 真樹子 久留米大学, 医学部, 教授 (00419847) ; 小林 浩 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (40422761) ; 井田 茂 東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (60211736) ; 奥住 聡 東京工業大学, 理学院, 准教授 (60704533)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2023-03-31
• キーワード: 惑星形成 / 太陽系 / 系外惑星

研究成果の概要

計算機シミュレーションによる理論研究により、(1)微惑星形成の素過程、(2)惑星形成の素過程、を明らかにし、それらを統合して、(3)汎惑星形成理論と太陽系の起源、の研究を推進した。(1) ダストの成長・移動モデルの構築、ダストの衝突合体・破壊とペブル生成モデルの構築、ダスト、微惑星、ペブルの統合モデルと円盤観測との比較、について成果を得た。(2) 微惑星の衝突・破壊過程、微惑星の局所集積、材料物質の移動を考慮した集積、ガス惑星の形成、近接スーパーアース系の形成、について成果が得られた。(3) 解明した素過程を組み込んだ、惑星種族合成モデル、統計的惑星形成モデルを開発した。

自由記述の分野

惑星系形成論

研究成果の学術的意義や社会的意義

生命を宿す可能性のある天体である惑星の形成過程を理解することは、現代天文学の重要課題の一つである。惑星は恒星周りのガスとダストからなる原始惑星系円盤から形成される。本研究では、計算機シミュレーションを用いて、ダストからの微惑星の形成と微惑星からの惑星の形成の様々な素過程を明らかにした。そしてこれらの素過程を組み合わせることで、多様な原始惑星系円盤に適用可能なダストから惑星までの形成モデルを構築した。