研究課題
ダスト円盤構造の観測から、地球型惑星の存在を導き出す手法について継続して研究を行った。円盤が自発的に作る構造と、惑星によって形成される構造との違いに着目し、両構造を見分ける手法を提案した。ダストの光泳動によって構造ができる場合、円盤内の100μm-10cmのダストは外側に移動し、0.1-10AUに蓄積される。100μm程度より小さいダストはさらに輻射圧の効果により、10AU以遠にまで移動する。しかし、10cmより大きなダストは、ガス抵抗により中心星に落下してしまう。このため、中心星近傍0.1AU程度の穴が開く。この穴の半径は、ダストの物性には依らず、ダストの大きさとガス密度のみで決まるため、ガス密度とダストの大きさを観測的に求めることにより、惑星が作る構造と区別することができる。また、光泳動による構造形成は、ダストの回転によって阻害されることを示した。ダスト内部の熱緩和時間は、ガス乱流によるダスト自転時間より短いため、ガス乱流による回転は光泳動を阻害しない。しかし、光泳動自身がダストの回転を励起する。光泳動が最も効率よく回転を励起すれば、自転時間は熱緩和時間より短くなる。したがつて、光泳動は、自分自身によって、その効果が抑えられる。円盤構造は、ダストの移動だけでなく、ダスト成長にも影響される。そこで、原始惑星系円盤内でのダストの成長方程式を解く数値コードの開発を行つた。種々の計算法(Wetherillの方法、Podolakの方法、古典的な手法を2次精度に拡張したもの)の比較を行い、修正したPodolakの方法が比較的よい結果を示すことがわかった。これを元に、ダストが円盤の赤道面に沈降しながら成長する様子を解く数値コードを開発した。
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The Astrophysical Journal (印刷中)
Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer 108
ページ: 65-80
遊星人(日本惑星科学会誌) 16
ページ: 208-215
