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本研究では、惑星集積N体計算及び原始惑星系円盤進化計算をスーパーアース大気量進化計算と組み合わせたシミュレーションを実行し、現実的なスーパーアース形成モデルの構築に挑む。特に、これまで見過ごされてきた磁気駆動円盤風や光蒸発の影響下で進化する原始惑星系円盤中でのスーパーアース形成の具体的な描像を明らかにすることを目的としている。
昨年度までに、主に以下の研究を行った。まず、原始惑星系円盤中の円盤風駆動降着流がスーパーアースが降着する大気量に及ぼす影響を調べた。またペブル集積に伴う大気加熱や巨大衝突による大気流出の効果がスーパーアースの大気量に及ぼす影響を調べた。更に光蒸発によって素早く散逸する円盤では、スーパーアースが大量の大気獲得を回避することが可能であることを発見した。この研究を巨大惑星形成にも応用し、エンベロープ割合が小さい系外巨大惑星の特徴を説明可能であることも示した。
本年度は、これまでに開発した惑星集積N体計算を地球への水輸送に応用した研究を行った。研究の結果、木星の成長と軌道移動によってある程度の量の含水微惑星が地球型惑星領域へ輸送されることがわかった。別の研究として、昨年度までに開発したスーパーアース形成計算を応用し、スーパーアースからの大気散逸が観測されたスーパーアースサイズの二峰性分布の起源を説明できるかどうかの議論を行った。更に、スーパーアース大気の長期進化計算も行い、水に富む大気を持つスーパーアースが存在する軌道領域に制限をつけることができた。
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