固体小天体の衝突によって放出される気体の性質の模擬実験による研究

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隕石や小惑星などの固体小天体の惑星への衝突で出される放出物のうちの気体成分の挙動は固体成分とともに惑星科学の諸分野において重要な役目を担っている.そこで実験室において衝突の模擬実験を行った.現有の二段式軽ガス銃を用いて7mmのプラスチック弾丸を4km/sまでの速度で加速し,玄武岩ターゲットに衝突させた時に出るプラズマ雲を次のような方法で観測した.(1)イメージコンバータ-カメラなどの高速度カメラを使用して,プラズマ雲から出ている光の形の変化を撮影した.得られた画像から雲の広がる速度を計測した.(2)ターゲット前面からの異なった3距離の位置にそれぞれ視野を合わせた3つのフォトダイオードで光計測し,衝突点からの発光領域の広がる様子を観測した.(3)ターゲットの前面に平行に離しておかれたグリッドに電流を流しておき,これのオン,オフを調べる.すなわち,弾丸はグリッドを破った(この時電流オフ)後ターゲットに衝突し,プラズマが衝突点から広がる.プラズマがグリッドに達すると再びオンの状態になる.この時刻を知ることによってプラズマのグリッドへの到来時刻を知る.このように3つの異なった方法で求めたプラズマの膨張速度は一致し,約4km/sであった.現在さらに弾丸の速度を変えて実験を行っている.またターゲットも種類を変えたり,弾丸の入射角度を変えての実験が継続中である.