原始太陽系星雲中の衝撃波によるコンドリュール形成過程の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14740284
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 中本 泰史 筑波大学, 物理学系(計算物理研究センター), 助手 (60261757)
• Keywords: 隕石 / コンドリュール / 加熱機構 / 衝撃波加熱 / コンドリュールサイズ / 結晶化 / 変形 / コンドリュール内部の一様性

Research Abstract

本研究は,衝撃波加熱モデルに基づいてコンドリュールの成因の解明を試みるものである.計画は3カ年にわたるものであるが,その初年度の平成14年度には,コンドリュールの形成に関わる物理過程を出来るだけ正確に扱うが空間次元は1次元もしくは2次元とした解析を行った.
今年度行った解析において正確に考慮した物理過程は,衝撃波ガスの化学反応,コンドリュール前駆体粒子からの蒸発,加熱を受けたダスト粒子の結晶化,および,溶融粒子の変形とその内部流である.これらの過程を正確に考慮することにより,以下のようなことが明らかになってきた.(1)コンドリュールを形成するような衝撃波においては,ガス組成も一部変化する.これは,原始惑星系円盤や彗星の観測から,衝撃波加熱モデルの可否を判定するデータが得られる可能性を示唆している.(2)加熱を受けたダストが蒸発することにより,形成されるコンドリュールのサイズは,その前駆体のサイズよりも一般に小さくなる.しかも,サイズ減少の割合はサイズが元々小さい粒子ほど大きいため,ある特徴的なサイズ以下のコンドリュールは形成されない.この特徴的サイズはおよそ1-10μmと見積もられたが,この値は,実際のコンドリュールに見られるサイズの下限とほぼ一致している.(3)衝撃波加熱により,コンドリュールにはならなくても,結晶化されるダスト粒子があることがわかった.このことは,彗星や原始惑星系円盤,AGB星の周囲などに見られる結晶化ダスト粒子の結晶化機構として,衝撃波加熱現象が有力な候補であることを示唆する.(4)溶融したダスト粒子は,衝撃波ガスによる圧力によって変形し,またその内部に流れが励起される.この流れは極めて速いので,その内部は効率よく一様化されることがわかった.
以上の成果は,近々,論文として発表する予定である.

Research Products

• [Publications] H.Miura, T.Nakamoto, H.Susa: "A Shock-Wave Heating Model for Chondrule Formation : Effects of Evaporation and Gas Flows on Dust Particles"Icarus. 160. 258-270 (2002)
• [Publications] T.Nakazato, T.Nakamoto, M.Umemura: "A Spectrophotometric Method to Determine the Inclination of Class I Objects"Astrophysical Journal. 583. 322-329 (2003)
• [Publications] N.Kikuchi, T.Nakamoto, K.Ogochi: "Disk-Halo Model for Flat Spectrum T Tauri Stars"Publications of Astronomical Society for Japan. 54. 589-597 (2002)
• [Publications] 三浦 均, 中本 泰史: "コンドリュール?ショック!"遊・星・人(日本惑星科学会学会誌). 11. 150-157 (2002)