| 研究課題/領域番号 |
16J03534
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
仲谷 崚平 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| キーワード | 原始惑星系円盤 / 惑星形成 / 数値シミュレーション |
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| 研究実績の概要 |
原始惑星系円盤は惑星誕生の現場であるため、その物理学的・化学的な構造を明らかにすることは惑星形成過程を明らかにする上で重要である。中でも、原始惑星系円盤が形成されてから消失するまでの時間「寿命」は惑星形成時間を制限する重要な量である。近年の観測により、原始惑星系円盤寿命が金属量に依存する傾向にあることが明らかになってきた。円盤寿命の金属量依存性は他銀河や初期宇宙など、より一般的な環境下の惑星形成を明らかにする上で重要な指標となる。
今年度は昨年度に引き続き、原始惑星系円盤寿命の金属量依存性を明らかにすることを目的として、数値シミュレーションを用いた「原始惑星系円盤光蒸発の金属量依存性」の研究を遂行した。年度の前期は紫外線による光蒸発率の金属量依存性を、後期は紫外線およびX線による光蒸発率の金属量依存性をそれぞれ輻射流体シミュレーションにより導いた。結果として、円盤寿命の金属量依存性は光蒸発率の金属量依存性により整合的に説明できることを示した。また、極低金属量環境では原始惑星系円盤寿命が太陽金属量環境よりも長くなることが本研究結果から示された。
紫外線による光蒸発率の金属量依存性の研究については、昨年度より論文作成に取り組んでおり、今年度の６月に論文を投稿した。投稿と時期を同じくして、X線および紫外線による光蒸発の金属量依存性の研究も開始し、今年度11月より成果を論文にまとめはじめ、現在も原稿を改訂中である。
今年度は積極的に研究成果を発表することにも努め、２件の国際学会、5件の国内学会、4件の学外セミナー（うち2件は海外）、1件の学内セミナーにて発表を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
今年度6月に、昨年度から執筆に取り組み続けていた「紫外線による原始惑星系円盤光蒸発の金属量依存性」の論文を投稿した。査読過程において、付加的な数値シミュレーションを実行することを余儀なくされた。付加的といっても、投稿論文の初版を作成する上で必要となった計算例の数倍計算例を増やすことが必要となった。本研究の輻射流体シミュレーションは、輻射輸送のみならず化学反応計算も取り入れており、計算コストが高く、一例の計算を終えるまでにクラスター計算機を用いて一ヶ月程度の時間を要する。上の付加的な数値計算を全て完了させるのに数ヶ月かかり、結局、再投稿は12月、再々投稿は2月、論文受理は3月となった。計算資源には限りがあるため、上の付加的な計算を行う間は、当初予定していた次の研究に関わる数値シミュレーションを本格的には開始することができなかった。そのため、本年度は当初の予定より進捗がやや遅れた。
しかし、長い計算時間を要するシミュレーションが完了するまでの時間を利用し次の課題に必要となる数値計算コードを開発するなど、時間を効率的に活用した結果、概ねの研究進捗は認められる。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度に予定していた通り、今年度は紫外線およびX線による光蒸発の金属量依存性を明らかにした。本研究成果をまとめる論文を現在執筆中で、来年度前期に投稿予定である。本論文に取り組む間、光蒸発を起こすために必要な加熱の条件を解析的に導く研究にも着手する。また、原始惑星系円盤中のダストが円盤中を運動することで光蒸発に与える影響を明らかにする研究も行う。
これらの成果は、各種学会・研究会等で発表する。
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