ガス惑星の自転軸傾斜の起源：メッシュフリー法を用いた数値流体計算

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本研究では、ガス惑星の自転軸の起源を探るため、中心星（太陽）まわりのガス円盤（原始惑星系円盤）の中で円盤ガスを捕獲しながら成長する惑星について調べる。具体的には、惑星が原始惑星系円盤からの降着により捕獲したガスの角運動量ベクトルの向きと大きさを調べることで、惑星自転軸がガス降着によりどのような影響を受けるかを、主に数値流体シミュレーションを用いて検討することを目的としている。数値流体シミュレーションには、最終的には近年実用化されたメッシュフリー法（ＧＩＺＭＯ）を用いる予定である。この方法は、メッシュ法で問題となる数値拡散（メッシュを流体が横切る際に生じる各物理量の人工的な拡散）が小さく、かつ粒子法で問題となるシア流に対する数値粘性も小さい、という両者の長所をあわせ持つため、本研究には最適な手法である。今年度は、このメッシュフリー法を用いるに先だって、通常のメッシュ法を用いて計算を行ない、メッシュフリー法を行う際に問題となるであろうポイントを洗い出す。その後、メッシュフリー法特有のデータの設定の仕方、特に密度の初期条件の設定方法について昨年度より引き続き検討を勧める。具体的には、非メッシュ法の場合、密度が低い領域の記述が難しく、メッシュフリー法も基本的には同様の問題がある。本研究においては、円盤の中心面から大きく離れた領域の密度をメッシュフリー法においてどのように表現するのがより良いかを検討する必要がある。この点についてどのようにクリアーすべきかを、粒子法に詳しい研究者と相談している段階である。シミュレーションを行う環境（ローカル環境・外部のスーパーコンピュータの環境）については順次進める。