惑星系形成理論における電磁流体力学的素過程の理論的研究

行星系统形成理论中磁流体动力学基本过程的理论研究

• 批准号: 07J02409
• 负责人: 武藤 恭之
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J02409/
• 关键词: 惑星形成論; 円盤・惑星相互作用; 原始惑星移動; 原始惑星系円盤; 数値流体力学; 天体力学; 流体力学; 惑星形成理論; 磁気回転不安定性

今年度は、原始惑星系円盤と惑星の重力的相互作用に関する数値計算を中心に研究を行なった。特に、私が現在までに行なってきたような線型解析がどの程度まで適用可能であり、円盤・惑星相互作用の非線形性はどのような場合に重要になるのかといった点を明らかにすることを目的とした。そのためにまず、境界条件の定式化およびコードへの実装を行なった。円盤・惑星相互作用の数値計算を行う際、惑星が円盤に立てた密度波をできるだけ正確に解き、かつ計算領域の境界で波の反射をできる限り抑えなければならない。そのために、流体力学の特性形式に着目したうえで惑星のたてる波の線形解に基づいた境界条件の定式化を行ない、数値計算コードに組み込んだ。この境界条件によって、境界での波の反射を抑えることに成功した。この境界条件を実装したコードを用いて、低質量の惑星について円盤・惑星相互作用の非線形数値シミュレーションを行ない、その素過程を詳しく解析した。その結果、密度波が衝撃波となることによって散逸して円盤に渦度を生成し、その渦度が原因となって惑星の周囲にギャップが生成されることを示した。惑星が円盤にギャップを生成すると、惑星周囲の円盤ガスとの相互作用が弱くなるため、原始惑星移動の時間スケールなどに影響する可能性があり、惑星形成理論にも大きな影響がある可能性がある。この研究の結果は雑誌The Astrophysical Journalに投稿中である。私は、このような理論的な研究を推し進める一方で、「原始星・原始惑星系円盤研究の現状と将来」と題する研究会を、京都大学GCOEおよび神戸大学・北海道大学GCOEの援助を受けて9月に主催した。本研究会では、電波・赤外線・X線の各波長での観測の専門家および理論の専門家を交え、活発な議論を行なうことができた。

This year, the center of numerical calculation of gravitational interactions between the disk and stars in primitive star systems is being studied. Special, private, now, line analysis, degree of application, possibility, disk, star interaction, non-linear, important, point, purpose, etc. The design and implementation of boundary conditions Calculation of numerical values of disk and star interactions between disks, stars and disks, density waves, correct solutions, calculation of boundaries, reflection of waves, and limitation The characteristic form of hydrodynamics is the linear solution of the wave, the formulation of the boundary condition, the calculation of the numerical value, and the calculation of the numerical value. The condition of the boundary is that the boundary wave is reflected and the boundary wave is reflected successfully. The boundary conditions of this kind are: the application of low mass and high temperature, the nonlinear numerical simulation of disk and star interaction, and the detailed analysis of all the elementary processes. As a result, density waves are generated by the dispersion of vortices in the disk, and vortices are generated by the circulation of stars. The possibility of the influence of the time of the original star movement on the formation of the star, the possibility of the influence of the star formation theory, and the possibility of the influence of the star formation theory. The results of this research are published in The Astrophysical Journal. The research on the theory of proto-stars and proto-stars is progressing. The research meeting on the topic of proto-stars and proto-stars is held. The GCOE of Kyoto University and Hokkaido University is supported. This research meeting will discuss the measurement of various wavelengths of radio, infrared and X-ray, and the interaction and discussion of various theories.

项目成果

原始惑星系円盤におけるギャップ生成

原行星盘中的间隙形成

• 发表时间: 2010
• 作者: Takayuki Muto;Masahiro N.;Machida;Shu-ichiro Inutsuka;武藤恭之
• 通讯作者: 武藤恭之

原始惑星系円盤中のガス惑星コア周囲に存在する粒子の軌道について

关于原行星盘中气体行星核心周围粒子的轨道

• 发表时间: 2008
• 作者: 武藤恭之;他
• 通讯作者: 他

磁気回転不安定性のばねモデル

磁旋转不稳定性的弹簧模型

• 发表时间: 2007
• 作者: Takayuki Muto;Masahiro N.;Machida;Shu-ichiro Inutsuka;Takayuki Muto and Shu-ichiro Inutsuka;武藤 恭之
• 通讯作者: 武藤 恭之

The Effect of Poloidal Magnetic Field on Type I Planetary Migration

极向磁场对I型行星迁移的影响

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proceedings of IAU Symposium 249:Exoplanet:Detection, Formation and Dynamics
• 作者: Takayuki Muto;Masahiro N.;Machida;Shu-ichiro Inutsuka
• 通讯作者: Shu-ichiro Inutsuka

差動回転円盤の局所回転系における流体計算のための流れ出し境界条件

差速旋转盘局部旋转系统中流体计算的流出边界条件

• 发表时间: 2009
• 作者: Takayuki Muto;el al.;武藤恭之
• 通讯作者: 武藤恭之