2000 Fiscal Year Annual Research Report
巨大衝突に始まる月形成:岩石破片円盤形成から揮発性物質散逸まで
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12640405
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中澤 清 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10025455)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
榎森 啓元 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (30262257)
井田 茂 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (60211736)
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| Keywords | 月の起源 / 月物質 / 地球の起源 / 密度波 / コンピューター・シミュレーション / 角運動量 / 非弾性衝突 / 重力相互作用 |
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| Research Abstract |
本年度は月の起源のジャイアントインパクト説の中での重要なプロセスである原始月円盤での密度波の発生・伝播に関するコンピュータ・シミュレーションを行ない、密度波による角運動量・質量輸送率を理論化した。ジャイアントインパクト説は、原始地球に火星サイズの天体が衝突して、撒き散らされた破片が原始地球を円盤状にとりまき、その破片円盤から月が集積したとするモデルである。過去のわれわれの計算によると、その岩石破片円盤には密度波が発生し、その密度波による角運動量輸送によって、岩石破片が集積可能領域(「ロッシェ限界」の外側)に速やかに運ばれ、月が集積する。つまり、密度波による角運動量輸送は月形成の時間スケールをきめる重要なプロセスである。
このプロセスを明らかにするために、10万個の破片粒子からなる円盤を考え、非弾性衝突、相互重力散乱による円盤の進化を直接計算した。円盤の初期質量分布を変えて計算した。その結果、円盤の総質量が密度波の波長や、密度波による角運動量輸送率を支配していることが明らかになり、その理論的表式も導きだした。破片粒子ひとつひとつの質量や非弾性衝突の反発係数などは結果に影響しない。つまり10万個に限られていたり、簡単な形で反発係数を与えているコンピュータ・シミュレーションの結果は一般的なものである。
この研究成果は国内外の学会で発表するとともに、米国天文学会誌"The Astrophysical Journal"に投稿した。また、内容の一部は米国惑星科学会誌"Icarus"に掲載された論文に含めた。また、平成13年度に予定していた、月集積にともなう発熱による、月物質の揮発性成分の欠乏の問題に関する、コンピュータ・シミュレーションの試験的計算もスタートさせた。
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Research Products
(1 results)
