地球型惑星の起源・進化・構造

类地行星的起源、演化和结构

基本信息

批准号：
63611005
负责人：
水谷仁
金额：
$ 17.28万
依托单位：
Institute of Space and Astronautical Science
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：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 至 1988
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の主要なテーマは原始太陽系における微惑星同志の衝突が、惑星形成・進化に大きな影響を与えている事を考えて、衝突過程の物理・化学を室内実験、隕石やクレーター近傍の岩石の組成・組織に関する鉱物学的研究などを通して理解し、これから惑星形成過程を解明しようとするものである。本年度は室内実験に関する部分で名大、京大の衝突装置の改良、新装置の開発が行われ、従来不可能であった衝突条件で実験が行えるようになった。特に名古屋大学では弾丸、標的の温度制御が出来るようになり、従来実験の難しかった氷同志の衝突実験が可能となった。また京都大学ではミクロンサイズの微粒子を10km/sまで加速できるようになったために、これまでより高速度の衝突現象を調べる事ができるようになった。これらを使った実験の数はまだ限られているが、来年度以降の成果が大いに期待されるものである。また現在世界的に研究者の興味を引いているユレーライト(エイコンドライトの一種)の起源について、この隕石の鉱物学的研究とこの隕石の隕石の鉱物組織がどの様な過程で出来たかを調べるための衝突実験が行われた。鉱物学的研究と酸素同位体のデータからユレーライトが全体としては弱く、局所的に大きな衝撃によって出来たという武田(分担者)の説を裏づけるような衝突実験データが得られた。神戸大学には隕石や衝突実験にサンプルの組織を詳しく観察するための透過型電子顕微鏡が設置され、分析のための整備が行われた。この新装置は来年度以降に実際の成果を生むであろう。惑星形成過程に関する数値シミュレーションの研究について、これまでの衝突実験の成果にもとづき、微惑星の破壊を取り入れた計算が世界ではじめて実行された。これによれば地球の形成時間は約1億年となるが、惑星形成最終段階でも100個程度のかなり大型の微惑星が存在する。これらは原始太陽系の進化について我々の描像を変える可能性がある。

这项研究的主要主题是通过室内实验以及对陨石和陨石坑附近岩石的组成和结构进行室内实验和矿物学研究来了解原始太阳系中碰撞的物理和化学，并考虑到碰撞过程是对行星形成的主要影响。今年，名古屋大学和京都大学的碰撞设备得到了改进，并在室内实验的部分开发了新设备，从而可以在以前不可能的碰撞条件下进行实验。纳戈亚大学尤其已经能够控制子弹和目标的温度，从而可以与冰同志进行碰撞实验，这在先前的实验中很难。此外，京都大学现在能够将微米大小的颗粒加速至10 km/s，从而可以研究更高速度的碰撞现象。使用这些实验的数量仍然有限，但是我们可以期望从明年开始。此外，还进行了碰撞实验，以研究目前正在吸引研究人员的尿石（一种刺激性）的起源，以研究这种陨石的矿物学研究以及如何形成陨石的矿物结构。矿物学研究和氧同位素数据提供了支持Takeda（共享者）的碰撞实验数据，即紫石通常很弱，并且是由于局部巨大的影响而产生的。科比大学已经安装了透射电子显微镜，以密切观察陨石中的样品组织和撞击实验，并已维持进行分析。这种新设备将从明年开始产生实际结果。基于先前的碰撞实验的结果，在世界上首次进行了包含行星破坏的计算，并结合了行星的破坏。据此，地球的地层时间约为1亿年，但是即使在行星形成的最后阶段，大约有100个非常大的行星。这些可能会改变我们对原始太阳系演变的情况。