原始太陽系星雲中での固体微粒子集合体の物理・化学進化とその物性

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07640640
• 研究種目: 一般研究(C)
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 小笹 隆司 神戸大学, 理学部, 助手 (90263368)
• 研究分担者: 向井 正 神戸大学, 理学部, 教授 (10097412)
• キーワード: 固体微粒子 / 微粒子集合体 / 光散乱過程 / 原始太陽系星雲 / 彗星塵 / 星周・星間・惑星間塵 / 起源・形成・変成過程

研究概要

本年度は、以下の研究を行った。
(1)微粒子集合体の光散乱特性;計算機シミュレーションにより内部構造の異なる微粒子集合体を生成し、更には集合体の構成粒子の化学組成を系統的に変化させて、微粒子集合体の光散乱特性をdiscrete dipole' methodを用いて計算した。その結果、散乱光強度・偏光度の角度分布は集合体の大きさだけでなく内部構造や表面の粗さに敏感であり、散乱体である集合体の内部構造と化学組成の変化に伴う位相差の違いが干渉パターンの現れる位置や強度の変化と密接に関連していることが明らかにされた。結果の一部は1995年度秋の惑星科学会で報告された。
(2)彗星塵中の珪酸塩の結晶化機構とスペクトル;彗星は星間塵が原子太陽系星雲中の低温領域で集積したもであると考えられている。始源物質である珪酸塩星間塵は非晶質であるが、形成後殆ど熱作用を受けていない彗星の珪酸塩はそのスペクトルから結晶質であることが観測された。我々は、星間空間での星間塵の進化の枠組の中で結晶化の機構を提案し、結晶化の度合を評価し彗星塵の観測スペクトルを再現することを試みた。結果は、Greenberg et alとしてIAU colloq. No 150で報告され、論文は現在印刷中である。
(3)惑星間塵の起源・性質に関する研究;これまで研究室を中心に行なわれてきた惑星間塵の起源・性質に関する研究がまとめられ、IAU colloq. No 150で報告され、論文は現在印刷中である。
(4)炭素星星周塵の形成過程;隕石中で見られるSiC grainの起源と関連して炭素星星周領域での固体微粒子の形成を簡単なモデルを用いて考察し、星からの質量放出量に応じて、SiCを核としcarbonで覆われた微粒子かSiCを不純物として含むcarbonの微粒子が形成されることを示した。結果はAstron. Astrophys.に出版される。モンテカルロ法による輻射輸達の計算コードを構築し、提案された微粒子のモデルに基づいて観測スペクトルとの比較を行なった(1995年度秋季天文学会で発表)。現在、より詳細な星周領域のモデルを用いて固体微粒子の形成の計算が進行中である(1996年度春季天文学会で発表予定)。

研究成果

• [文献書誌] T. Kozasa: "Formation of SiC grains and the 11.3μm feature in circumstellar envelopes of carbon stars" Astronomy Astrophysics. 307. 551-560 (1996)
• [文献書誌] T. Kozasa: "Formation of SiC grains in circumstellar envelopes of carbon stars" Proc. 28th ISAS Lunar and Planetary Symp.28. 177-177 (1995)
• [文献書誌] T. Kozasa: "Nucleosysnthesis and dust formation in supernovae" Abstracts in Todai International Symp. 1996 on Cosmochronogy and geoscience. 1-2 (1996)
• [文献書誌] J. M. Greenberg: "On the crystalline silicate component of cometary dust" Proc. IAU colloq. No 150; Physics, chemistry and dynamics of interplanetary dust. (in press). (1996)
• [文献書誌] T. Mukai: "Sublimation of Interplanetary Dust" Proc. of IAU Colloq. 150: Physics, Chemistry, and Dynamics of Interplanetary Dust. (in press). (1996)
• [文献書誌] T. Mukai: "宇宙のダスト測定" J. Plasma and Fusion Research. 72. 65-69 (1996)
• [文献書誌] K. Masuda: "The Mobility of a Hydrogen Atom on Icy Mantle" Proc. of IAU Colloq. 150: Physics, Chemistry, and Dynamics of Interplanetary Dust. (in press). (1996)
• [文献書誌] H. Kimura: "Time Variation of the Solar Dust Clouds" Proc. of IAU Colloq. 150: Physics, Chemistry, and Dynamics of Interplanetary Dust. (in press). (1996)
• [文献書誌] Y. Yamamoto: "Dynamical Behavior of the Lunar Ejecta" Proc. of IAU Colloq. 150: Physics, Chemistry, and Dynamics of Interplanetary Dust. (in press). (1996)