| 研究課題/領域番号 |
20K14542
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| 研究機関 | 久留米大学 |
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研究代表者 |
國友 正信 久留米大学, 医学部, 講師 (20794621)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 原始惑星系円盤 / 太陽 / 原始星 / 前主系列星 / 降着 / ニュートリノ |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は，現実的な「ガス降着による熱の注入量」と「惑星内部での熱の分配」を考慮し，ガス惑星の熱進化過程を解明することである。近年の惑星形成理論によれば，円盤に含まれる固体成分（ダスト）の合体成長や移動に伴い，円盤の組成は時間とともに大きく変化すると考えられている。ガス惑星に降着するガスの組成も時間とともに大きく変化するため，この理解はガス惑星の形成過程に重要である。この円盤の組成の時間進化を制約するため，我々は原始太陽系円盤の組成進化が太陽に及ぼした影響に着目し，円盤ガスの組成進化モデルと太陽の進化モデルを結合させ数値計算を行った。我々は初年度に，太陽の中心部に組成勾配が生まれうることを発見した。惑星形成理論から期待されるように，円盤ガスの金属量が初期に高く，後期段階で低くなる場合，太陽の中心部は従来のモデルに比べて金属量が高くなることがわかった。初年度の成果をまとめた論文が二年次である本年度に A&A 誌より一報出版された。
本年度は，初年度の成果をさらに発展させ研究を行った。近年の日震学やニュートリノの観測と理論の予言に不一致が残されており，「太陽組成問題」もしくは「太陽モデリング問題」と呼ばれ，太陽物理において盛んに議論されている。太陽の組成の理解は，太陽物理のみならず周辺分野への波及効果も大きく，喫緊の課題であった。そこで我々は，惑星形成による円盤ガスの組成進化を含む太陽の理論モデルと観測結果を詳細に比較し，日震学観測もニュートリノ観測も同時に再現する理論モデルを世界で初めて構築することに成功した。この成果はすでに論文にまとめ，国際誌へ投稿した。初年度・二年次に研究を進めた円盤ガスの組成進化の理解を元に，次年度はガス惑星の熱進化過程を詳細に調査する予定である。
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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
当初の研究実施計画では，本年度にガス降着過程を含むガス惑星の長期進化計算モデルを構築することを目標に掲げていた。しかし，初年度に発見した円盤ガスの組成進化が太陽に及ぼす影響は，太陽物理において盛んに議論されている喫緊の課題を解決しうることが期待されたため，本年度も太陽モデルの検討に注力した。本年度は初年度の成果をまとめた筆頭著者論文が一報出版され，二年次の成果をまとめた筆頭著者論文もすでに投稿した。毎年論文化に値する成果が得られているのは評価できる。一方で，当初の研究計画で掲げていたガス惑星の長期進化計算モデルの構築は遅れている。以上を総合し，研究課題はやや遅れていると評価する。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度である次年度は，これまで構築した円盤ガスの組成進化も考慮し，降着したガスが原始ガス惑星に注入する熱のモデル化および降着した熱の原始ガス惑星内部での分配のモデル化を行う。これらのモデル化を，すでに開発済みの計算コードに実装し，ガス惑星の長期進化過程を調査する。惑星質量やガス降着率などのパラメータ依存性の調査も行い，最新の系外ガス惑星の観測との比較を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルス感染症の影響で複数の国内・国際出張がキャンセルとなったことにより次年度使用額が発生した。次年度以降に出張が可能になった後に積極的に学会発表を行う予定であり，これに次年度使用額を充てる予定である。
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