原始惑星系円盤の磁気流体力学的進化と惑星系形成過程

原行星盘磁流体动力学演化与行星系统形成过程

• 批准号: 17039005
• 负责人: 佐野 孝好
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17039005/
• 关键词: 原始惑星系円盤; 惑星形成; MHDシミュレーション; MHD

惑星系は若い星を取り囲む原始惑星系円盤の中で形成される。この円盤の形成当初には、星間ガスと共に固体微粒子であるダストも星間空間から取り込まれ、それらが一様に混ざっていたと考えられている。一方、現在の太陽系では固体成分のほとんどは木星型惑星のコアや地球型惑星として存在し、ガスは惑星間空間にはほとんど存在しない。従って、惑星系形成過程を理解するためには、円盤中でガスとダストがどのような進化をたどったのかを明らかにする必要がある。しかし、その理論的解明はまだ不十分な点が多い。特に、惑星系形成における磁場の効果はまだほとんど考えられていない。本研究では、円盤ガスの流体シミュレーションをガスとダストの二相系に発展させ、さらにガスとダストの相互作用や磁場の効果を解析した。ダストの運動を追跡する計算プログラムを作成し、磁気流体コードに組み込むことに成功した。そして、局所的な磁気乱流中でのダスト同士の相対速度分布などの運動状態の特徴を明らかにした。ダストの運動はガス抵抗を強く受けるが、'抵抗力の大きさはダストのサイズに依存する。そこで、様々なサイズ分布を仮定して、合体成長過程への依存性を詳しく解析する。また、乱流の性質とダストの成長過程の関係も明らかにしたい。非常に面白い結果としては、乱流中のダストは一様に拡散するのではなく、局所的に集積する特徴があることが明らかになった。

The original star system was formed in the middle of the disk. The formation of this disk, interplanetary space, a total of solid particles, such as: The solid component of the solar system now exists in the space between Jupiter and Earth. It is necessary to understand the process of galaxy formation. The solution of the theory is not very clear. The effect of magnetic field on the formation of special galaxies is not obvious. In this study, the effects of fluid interaction and magnetic field on the development of two-phase systems are analyzed. The calculation of the trace is successful. The characteristics of the relative velocity distribution and motion state in the magnetic turbulence caused by the magnetic field are clearly described. The movement of the body is dependent on the strength of the body A detailed analysis of the dependence of the growth process of a hybrid is given. The relationship between the nature of turbulence and the growth process is clear. The result is that the turbulence in the atmosphere is very slow and the accumulation of the turbulence is very slow.

项目成果

Turbulent Mixing and the Dead Zone in Protostellar Disks

• DOI: 10.1086/512007
• 发表时间: 2006-12
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: N. J. Turner;Takayoshi Sano;N. Dziourkevitch

Nonaxisymmetric Magnetorotational Instability in Proto-Neutron Stars

• DOI: 10.1086/500391
• 发表时间: 2005-12
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Y. Masada;T. Sano;H. Takabe

Dead Zone Formation and Nonsteady Hyperaccretion in Collapsar Disks: A Possible Origin of Short-Term Variability in the Prompt Emission of Gamma-Ray Bursts

• DOI: 10.1086/518088
• 发表时间: 2006-12
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Y. Masada;N. Kawanaka;T. Sano;K. Shibata

Self-sustained Ionization and Vanishing Dead Zones in Protoplanetary Disks

• DOI: 10.1086/432796
• 发表时间: 2005-06
• 期刊: The Astrophysical Journal Letters
• 作者: S. Inutsuka;T. Sano

The Effect of Neutrino Radiation on Magnetorotational Instability in Proto-Neutron Stars

• DOI: 10.1086/509799
• 发表时间: 2006-10
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Y. Masada;T. Sano;K. Shibata