大規模多体シミュレーションで探る惑星系の多様性の起源

点击翻译按钮获取中文摘要

1.惑星系用高精度積分法の開発惑星系形成の多体シミュレーションは、重力相互作用の計算量が多いという難点だけでなく、考える時間スケールが長いという難点もある。長期間に渡って正確にシミュレーションを行なうには、高速かつ高精度の積分法が必要になる。これまで開発してきた時間対称型4次エルミート積分法をさらに改良し、軌道の軌道長半径と離心率だけでなく、近点引数の誤差を2次下げることが可能な積分公式を開発した。近点引数の変化は、長期軌道進化において重要な役割を果たす。この結果はPublication of Astronomical Society of Japanに投稿した。2.地球型惑星の多様性寡占的成長により形成された原始惑星系を初期条件とし、そこからの地球型惑星系形成の長期多体シミュレーションを行なっている。これまでに、観測や理論から考えられる範囲で、原始惑星系の総質量、質量分布、軌道間隔などを変えてシミュレーションを行ない、形成される地球型惑星系がどのようにそれぞれのパラメ-タに依存するかを調べている。これまでに次のことが明らかになっている。地球型惑星の個数は原始惑星系の総質量が大きいほど少なくなるが、1個の惑星の質量は大きくなる。また、原始惑星系の総質量を一定とした場合、形成される地球型惑星系の基本構造は、初期の原始惑星系の質量分布や軌道間隔にはほとんど依存しない。最大質量の惑星の軌道長半径は、原始惑星の初期分布範囲の中心からやや内側になる。この結果は現在投稿準備中である。