• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実績報告書

輻射磁気流体シミュレーションによる星周円盤進化およびガス惑星形成過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12J00625
研究機関名古屋大学

研究代表者

塚本 裕介  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

キーワード星形成 / 星周円盤 / SPH / 惑星形成 / MHD / オーム散逸
研究概要

1, 円盤分裂と分裂片の内部構造進化の研究(論文1)
Tsukamoto+(2013c)では円盤分裂が起きた場合にその分裂片(クランプ)がどのような軌道、内部熱進化をするかを調べた。
シミュレーションの結果から分裂で形成した直後のクランプは質量数木星質量程度で半径数AUの広がった構造をとり、クランプの内部構造は低温ではn=3, 高温ではn~4程度のポリトロープ球でよく近似できることがわかった。また、実効的な断熱指数がガスの断熱指数より小さいため、クランプは対流安定であることがわかった。クランプは円盤ガスとほぼ共回転しているためクランプへの質量降着率は大きく、クランプ形成後その質量は非常に速く増大し、多くのクランプは遠方感星の質量範囲(<10木星質量)にとどまることが極めて難しいことがわかった。
2, 非理想磁気流体スキームのSPH用の定式化とシミュレーションコードへの実装(論文2)
その他の研究としてSmoothed particle hydrodynamics (SPH)法を非理想磁気流体力学に拡張するためにスキームの定式化および実装を行った。業績2ではオーム散逸の定式化を行ったが、その後、ホール効果、双極性散逸についても定式化および実装を行い、テスト計算や重力崩壊シミュレーションに成功した。SPH法で非理想磁気流体力学シミュレーションに成功したのは申請者が世界初である。

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

本年度は円盤分裂過程の幅射流体シミュレーションを用いた研究が主な研究計画であったが、これらは計画通りに推移した。それに加えさらに非理想効果の定式化と実装にも成功したため①とした。

今後の研究の推進方策

本年度までに当初の研究計画にあった非理想輻射磁気流体力学シミュレーションコードの開発が終了した。来年度はこれを用いてダストサイズと磁気散逸率の関係などに特に注目して研究を行っていく。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [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, Yusuke, Machid a, 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] An explicit scheme for ohmic dissipation with smoothed particle magnetohydrodynamics2013

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto, Yusuke, 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
  • [学会発表] SPH法のための磁気散逸スキームの開発とその星形成シミュレーションへの応用2014

    • 著者名/発表者名
      塚本裕介
    • 学会等名
      2014年日本天文学会春季年会
    • 発表場所
      クレタ島、ギリシャ
    • 年月日
      2014-03-21
  • [学会発表] SPH法による非理想輻射磁気流体シミュレーションコードの開発とその円盤形成過程への応用2013

    • 著者名/発表者名
      塚本裕介
    • 学会等名
      理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2013-12-25
  • [学会発表] Formation, orbital and thermal evolution, and survival of planetary-mass clumps in the early phase of circumstellar disk evolution2013

    • 著者名/発表者名
      塚本裕介
    • 学会等名
      Exoplanets and Disks : Their formation and Diver sity II
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2013-12-08
  • [学会発表] 円盤分裂によって形成したクランプの性質について2013

    • 著者名/発表者名
      塚本裕介
    • 学会等名
      2013年日本天文学会秋季年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2013-09-11

URL: 

公開日: 2015-07-15  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi