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2013 年度 実績報告書

ハビタブル地球型惑星の形成理論

計画研究

研究領域太陽系外惑星の新機軸:地球型惑星へ
研究課題/領域番号 23103005
研究機関東京工業大学

研究代表者

井田 茂  東京工業大学, 地球生命研究所, 教授 (60211736)

研究分担者 長沢 真樹子  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (00419847)
野村 英子  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (20397821)
渡邊 誠一郎  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (50230967)
中本 泰史  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (60261757)
犬塚 修一郎  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80270453)
生駒 大洋  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80397025)
小久保 英一郎  国立天文台, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (90332163)
奥住 聡  東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (60704533)
研究期間 (年度) 2011-07-25 – 2016-03-31
キーワード系外惑星 / 木星型惑星 / 地球型惑星 / 重力多体シミュレーション / 流体シミュレーション
研究概要

犬塚は、巨大ガス惑星の形成について、標準的なコア集積モデルとは異なる円盤自己重力分裂モデルについて流体シミュレーションについて精力的に調べ、分裂条件を明らかにした。野村は、円盤内での有機物分子の形成モデルや水の検出モデルを提案した。中本は、輻射シミュレーションを様々な対象に適用し、原始惑星系円盤の光蒸発のほか、衝撃波による氷微惑星の蒸発条件、ホットジュピターの外層部の蒸発による質量変化について議論した。奥住は、円盤形成にともなってどれくらい星間磁場が取り込まれるのかを示し、円盤の磁気回転不安定による乱流の強さを推定し、その内乱流による塵や微惑星の軌道の揺らぎについて詳細な解析を行うとともに、氷微惑星の物質密度の衝突による進化を計算し、氷微惑星が中心星に落下する前に成長していくことが可能であることを示した。井田・長沢は系外惑星系の巨大ガス惑星の高い軌道離心率の起源と、スーパーアースの低い軌道離心率の起源を明らかにした。井田はさらに系外巨大惑星の軌道移動を議論し、現状の理論は観測データと矛盾することを示した。小久保・井田は、系外惑星系HD40307の軌道安定性解析を行い、ハビタブルゾーンにある惑星gの自転軸傾斜角の安定性を議論した。生駒は、食を使った小型系外惑星の大気組成の観測データの理論モデリングを精力的に行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初予想していたよりも観測データが急激に増えていることにより、理論モデル構築の進度を上げることができた。

今後の研究の推進方策

ケプラー宇宙望遠鏡の系外惑星の観測データに加えて、チリの大型電波望遠鏡群のALMAが稼働を始め、惑星形成の初期条件である原始惑星系円盤についても精度も量も桁違いのデータが出てきている。これらの観測データを参考にして(ただし、不定性の大きい初期データにはあまり引っ張られることがないように気をつけながら)、理論モデルの構築をしていきたい。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (24件) (うち査読あり 24件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] On the Viability of the Magnetorotational Instability in Circumplanetary Disks2014

    • 著者名/発表者名
      Fujii, Y. I., Okuzumi, S., Tanigawa, T., Inutsuka, S.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 785 ページ: 101(8pp)

    • DOI

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

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new scheme of causal viscous hydrodynamics for relativistic heavy-ion collisions: A Riemann solver for quark-gluon plasma2014

    • 著者名/発表者名
      Akamatsu, Y, Inutsuka, S., Nonaka, C. & Takamoto, M.
    • 雑誌名

      Journal of Computational Physics

      巻: 256 ページ: 34-54

    • DOI

      10.1016/j.jcp.2013.08.047

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mass-Loss Evolution of Close-In Exoplanets: Evaporation of Hot Jupiters and the Effect on Population2014

    • 著者名/発表者名
      Kurokawa, H. and Nakamoto, T.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 783 ページ: 54 (11pp)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/783/1/54

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Starspots --- Transit Depth Relation of the Evaporating Planet Candidate KIC 12557548b.2013

    • 著者名/発表者名
      Kawahara, H., Hirano, T., Kurosaki, K., Ito, Y., Ikoma, M.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 776 ページ: L6 (6pp)

    • DOI

      10.1088/2041-8205/776/1/L6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical-to-Near-Infrared Simultaneous Observations for the Hot Uranus GJ 3470b: A Hint of a Cloud-Free Atmosphere.2013

    • 著者名/発表者名
      Fukui, A., Narita, N., Kurosaki, K., Ikoma, M. et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 770 ページ: 95 (13pp)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/770/2/95

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-color Transit Photometry of GJ 1214b through BJHKs Bands and a Long-term Monitoring of the Stellar Variability of GJ 1214.2013

    • 著者名/発表者名
      Narita, N., Fukui, A., Ikoma, M. et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 773 ページ: 144 (10pp)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/773/2/144

    • 査読あり
  • [雑誌論文] IRSF SIRIUS JHKs Simultaneous Transit Photometry of GJ 1214 b.2013

    • 著者名/発表者名
      Narita, N., Nagayama, T., Suenaga, T., Fukui, A., Ikoma, M. et al.
    • 雑誌名

      Pub. Astron. Soc. Japan

      巻: 65 ページ: 27 (8pp)

    • DOI

      10.1093/pasj/65.2.27

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Fate of Planetesimals in Turbulent Disks with Dead Zones. I. The Turbulent Stirring Recipe2013

    • 著者名/発表者名
      Okuzumi, S., Ormel, C. W.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 771 ページ: 43(14pp)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/771/1/43

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Fate of Planetesimals in Turbulent Disks with Dead Zones. II. Limits on the Viability of Runaway Accretion2013

    • 著者名/発表者名
      Ormel, C. W., Okuzumi, S.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 771 ページ: 44(15p)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/771/1/44

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluffy dust forms icy planetesimals by static compression2013

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, A., Tanaka, H., Okuzumi, S., Wada, K.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 557 ページ: L4(4pp)

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201322151

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth efficiency of dust aggregates through collisions with high mass ratios2013

    • 著者名/発表者名
      Wada, K., Tanaka, H., Okuzumi, S., Kobayashi, H., Suyama, T., Kimura, H., Yamamoto, T.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 559 ページ: A62(8pp)

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201322259

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local Enhancement of the Surface Density in the Protoplanetary Ring Surrounding HD 1425272013

    • 著者名/発表者名
      Fukagawa, M., Tsukagoshi, T.,..., Inutsuka, S.,…, T., Kobayashi, H. 他
    • 雑誌名

      Publication of the Astronomical Society of Japan

      巻: 65 ページ: 14(5pp)

    • DOI

      10.1093/pasj/65.6.L14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation, orbital and thermal evolution, and survival of planetary -mass clumps in the early phase of circumstellar disc evolution2013

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto, Y., Machida, M. N. & Inutsuka, S.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 436 ページ: 1667-1673

    • DOI

      10.1093/mnras/stt1684

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crowding-out of Giants by Dwarfs: An Origin for the Lack2013

    • 著者名/発表者名
      Ogihara, M., Inutsuka, S., Kobayashi, H.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 778 ページ: 9(5pp)

    • DOI

      10.1088/2041-8205/778/1/L9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-thermal X-Rays and Interstellar Gas Toward the γ-Ray Supernova Remnant RX J1713.7-3946: Evidence for X-Ray Enhancement around CO and H I Clumps2013

    • 著者名/発表者名
      Sano, H., Tanaka, T.,… Inutsuka, S. et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 778 ページ: 59 (19pp)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/778/1/59

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An explicit scheme for ohmic dissipation with smoothed particle magnetohydrodynamics2013

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto, Y., Iwasaki, K. & Inutsuka, S.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 434 ページ: 2593-2599

    • DOI

      10.1093/mnras/stt1205

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Semi-analytical Description for the Formation and Gravitational Evolution of Protoplanetary Disks2013

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, S. Z., Inutsuka, S. & Machida, M. N.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 770 ページ: 71 (10pp)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/770/1/71

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Dynamical Evolution of Giant Planets on Survival of Terrestrial Planets2013

    • 著者名/発表者名
      Matsumura, S., Ida, S., Nagasawa, M.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 767 ページ: 129(14pp)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/767/2/129

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Toward a Deterministic Model of Planetary Formation VII: Eccentricity Distribution of Gas Giants2013

    • 著者名/発表者名
      Ida, S., Lin, D. N. C., Nagasawa, M.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 775 ページ: 42(25pp)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/775/1/42

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water in Protoplanetary Disks: Deuteration and Turbulent Mixing2013

    • 著者名/発表者名
      Furuya, K., Aikawa, Y., Nomura, H., Hersant, F., Wakelam, V.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 779 ページ: 11(19pp)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/779/1/11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaporation of Icy Planetesimals Due to Bow Shocks2013

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, K. K., Yamamoto, T., Tanaka, H., Miura, H., Nagasawa, M., and Nakamoto, T.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 764 ページ: 120 (11pp)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/773/2/155

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoevaporation of Circumstellar Disks Revisited: The Dust-Free Case2013

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, K. E. I., Nakamoto, T., and Omukai, K.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 773 ページ: 115 (10pp)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/773/2/155

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Do Giant Planets Survive Type II Migration?2013

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa, Y. & Ida, S.
    • 雑誌名

      Astrophys. J.

      巻: 774 ページ: 146 (9 pp)

    • DOI

      10.1088/0004-637X/774/2/146

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Influence of Imperfect Accretion and Radial Mixing on Ice:Rock Ratios in the Galilean Satellites.2013

    • 著者名/発表者名
      Dwyer, C. A., Nimmo, F., Ogihara, M. & Ida, S.
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 767 ページ: 390-402

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2013.03.025

    • 査読あり
  • [学会発表] Composition and origin of short-period low-mass planets: The importance of observation of their atmospheres2013

    • 著者名/発表者名
      生駒 大洋
    • 学会等名
      Exoplanets and Disk: Their Formation and Diversity II
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      20131209-20131209
    • 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
      Hawaii, USA
    • 年月日
      20131209-20131209
    • 招待講演
  • [学会発表] The Basic Dynamical Model of Terrestrial Planet Formation2013

    • 著者名/発表者名
      Eiichiro Kokubo
    • 学会等名
      The 1st COSPAR Symposium
    • 発表場所
      Bangkog, Thailand
    • 年月日
      20131113-20131113
    • 招待講演
  • [学会発表] Water and Organic Molecules in Protoplanetary Disks2013

    • 著者名/発表者名
      H.Nomura, M.J.Richter
    • 学会等名
      Astronomy in the TMT Era
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20131016-20131016
    • 招待講演
  • [学会発表] Planet population synthesis2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ida
    • 学会等名
      Protostars and Planets VI
    • 発表場所
      Heidelberg, Germany
    • 年月日
      20130719-20130719
    • 招待講演
  • [学会発表] From Magnetized Dense Molecular Cloud Cores to Protostars and Protoplanetary Disks2013

    • 著者名/発表者名
      Shu-ichiro Inutsuka
    • 学会等名
      Magnetic Fields from Cloud Cores to Protostellar Disk
    • 発表場所
      Heidelberg, Germany
    • 年月日
      20130522-20130522
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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