巨大惑星の形成と進化

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木星以遠の巨大惑星は、ほぼ太陽と同等の物質構成をもち、太陽が地球型惑星をひきいているのと同等な形で多数からなる衛星群をしたがえておりミニ太陽系を形成していて、これらの巨大惑星は太陽とともに太陽系の骨格をきずいている。ここで、巨大惑星の誕生の時期はいつであったか、巨大惑星生成のメカニズムはいかにあったかは、46億年をさかのぼる太陽系形成過程の理解に重要かつ不可避の問題となっている。本研究はこれらの問題の解明を目的とし、巨大惑星の現状を観測することにより、その誕生のドラマの手がかりをつかむ。研究は、現在の状態の観測とコンピューターシミュレーションを駆使し、力学過程、電磁過程の画面から巨大惑星の生成過程を追跡しつつ、5つの課題に焦点を置いて行なわれた。すなわち、1.電波による巨大惑星プラズマ状態の探査2.巨大惑星磁気圏プラズマのシミュレーション3.巨大惑星生成過程に於ける電磁プロセスのシミュレーション4.巨大惑星生成過程に於ける力学プロセスのシミュレーション5.金属水素の物性と巨大惑星の内部構造である。本年度の成果の主なものは、i)木星デカメータ電波の放射源位置と偏波特性の同時観測から木星磁気圏のダイナミックスを定量的に知るデータが得られた。ii)原始太陽系星雲の中に、密度波が成長し、巨大惑星へと成長する過程を解明するコンピューターシミュレーションのスキームを設定した。iii)差動開店ディスクモデルにもとづく原始太陽系星雲のシミュレーションが行なわれ、不安定デイク内での角運動量輸送が重要な鍵をもつことが指摘された。iv)巨大惑星の中心部をシミュレートする超高圧状態に関し、理論的に解明するとともに、予測される金属水素状態の実験を開始した。