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大規模数値計算によるダスト付着成長の微物理の発展

大規模数値計算によるダスト付着成長の微物理の発展
通过大规模数值计算发展灰尘粘附生长的微观物理学
批准号：
19K03941
负责人：
田中 秀和
金额：
$2.75万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K03941/
关键词：
原始惑星系円盤ダスト衝突破壊惑星形成ダスト構造焼結微惑星分子動力学計算

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
本課題では，低速衝突合体でのダスト内部密度進化，高速衝突破壊による破片生成，および，衝突結果のモノマー相互作用モデルやそれに対する依存性のそれぞれについての新たな知見を得ることができた．ダスト内部密度進化では，質量比のついたダスト間の連続衝突の数値計算より，従来の等質量ダストの衝突計算の結果に比べ，大幅に内部密度の高いダストへと進化することを明らかにした．この結果は最新の惑星形成現場である原始惑星系円盤のミリ波偏光の観測結果と調和的である．高速衝突破壊による破片生成では，従来計算よりも大きなダストアグリゲイトの衝突破壊を調べ，より現実的な破片生成のモデルの構築に成功した．その結果，ダストアグリゲイトの１回の衝突では可視・赤外でのオパシティー等で重要である細かい破片は極めて少量しか生成されないことを示した．また，モノマー相互作用の分子動力学計算では，モノマー間の結合時の法線方向の振動に伴い，強い散逸力が働くことを示した．さらに，この散逸力を相互作用モデルに追加しだダストアグリゲイト衝突の数値計算も行った．新たに導入した散逸力はダストの付着条件には影響を及ぼさないこと，および衝突破壊の際の細かい破片の生成量はさらに減らす効果があることを示した．以上の各成果に関しての論文を国際査読雑誌にて発表した．これらの成果により円盤ダストの進化をより正確に記述することが可能になった．今後はこれらの結果をもとに，原始惑星系円盤やデブリ円盤のダスト進化モデルを再構築する必要がある．
英文摘要
本課題では，低速衝突合体でのダスト内部密度進化，高速衝突破壊による破片生成，および，衝突結果のモノマー相互作用モデルやそれに対する依存性のそれぞれについての新たな知見を得ることができた．ダスト内部密度進化では，質量比のついたダスト間の連続衝突の数値計算より，従来の等質量ダストの衝突計算の結果に比べ，大幅に内部密度の高いダストへと進化することを明らかにした．この結果は最新の惑星形成現場である原始惑星系円盤のミリ波偏光の観測結果と調和的である．高速衝突破壊による破片生成では，従来計算よりも大きなダストアグリゲイトの衝突破壊を調べ，より現実的な破片生成のモデルの構築に成功した．その結果，ダストアグリゲイトの１回の衝突では可視・赤外でのオパシティー等で重要である細かい破片は極めて少量しか生成されないことを示した．また，モノマー相互作用の分子動力学計算では，モノマー間の結合時の法線方向の振動に伴い，強い散逸力が働くことを示した．さらに，この散逸力を相互作用モデルに追加しだダストアグリゲイト衝突の数値計算も行った．新たに導入した散逸力はダストの付着条件には影響を及ぼさないこと，および衝突破壊の際の細かい破片の生成量はさらに減らす効果があることを示した．以上の各成果に関しての論文を国際査読雑誌にて発表した．これらの成果により円盤ダストの進化をより正確に記述することが可能になった．今後はこれらの結果をもとに，原始惑星系円盤やデブリ円盤のダスト進化モデルを再構築する必要がある．
期刊论文(31)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Final Masses of Giant Planets. III. Effect of Photoevaporation and a New Planetary Migration Model
巨行星的最终质量。
DOI： 10.3847/1538-4357/ab77af
发表时间： 2020
期刊： The Astrophysical Journal
影响因子： --
作者： [Tanaka Hidekazu, Murase Kiyoka, Tanigawa Takayuki]
通讯作者： Tanigawa Takayuki
ダスト集合体の物質強度で探る太陽系小天体形成過程
利用尘埃聚集体的物质强度探索太阳系小天体的形成过程
DOI： --
发表时间： 2021
期刊：
影响因子： --
作者： [Tatsuuma Misako, Kataoka Akimasa, Tanaka Hidekazu, 辰馬未沙子, 辰馬未沙子, 辰馬未沙子, 辰馬未沙子]
通讯作者： 辰馬未沙子
Nonlinear Outcome of Coagulation Instability in Protoplanetary Disks. II. Dust-ring Formation Mediated by Backreaction and Fragmentation
原行星盘中凝固不稳定性的非线性结果。
DOI： 10.3847/1538-4357/ac97e8
发表时间： 2022
期刊： The Astrophysical Journal
影响因子： --
作者： [Tominaga Ryosuke T., Tanaka Hidekazu, Kobayashi Hiroshi, Inutsuka Shu-ichiro]
通讯作者： Inutsuka Shu-ichiro
木星より重い巨大ガス惑星による原始惑星系円盤のギャップ形成と質量降着率への影響
比木星重的气态巨行星在原行星盘中形成的间隙及其对质量吸积率的影响
DOI： --
发表时间： 2020
期刊：
影响因子： --
作者： [田中 佑希, 金川 和弘, 田中 秀和, 谷川 享行]
通讯作者： 谷川 享行
共 30 条
    原始惑星系円盤と系外惑星の統計をつなげる惑星種族合成理論の構築
    • 批准号：
      23K22549
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $3.58万
    • 财政年份：
      2024
    • 负责人：
      田中 秀和
    • 依托单位：
      Tohoku University
    遷移金属酸化物薄膜による水素イオン誘起量子物性開拓と化学デバイス応用
    • 批准号：
      23K26738
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $7.57万
    • 财政年份：
      2024
    • 负责人：
      田中 秀和
    • 依托单位：
      Osaka University
    遷移金属酸化物薄膜による水素イオン誘起量子物性開拓と化学デバイス応用
    • 批准号：
      23H02045
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $12.06万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      田中 秀和
    • 依托单位：
      Osaka University
    Labeling as viewed from two types of light verbs
    • 批准号：
      23K00481
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    • 资助金额：
      $2.25万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      田中 秀和
    • 依托单位：
      Okayama University
    海外基金