系外地球型惑星の内部ダイナミクス、熱進化と表層環境進化

点击翻译按钮获取中文摘要

まず本研究では系外地球型惑星の熱進化にと固有磁場に関する内容を受入研究者の井田茂氏、共同研究者の千秋博紀氏とともに論文としてまとめ、国際雑誌The Astrophysical Journalに投稿した。査読の結果、無事受理され今年の1月に掲載された。次にマントル対流の数値計算コードの開発を行った。マントル対流の数値計算では各タイムステップで速度場の定常状態を求める必要があり、この部分が計算において一番重要なパートとなっている。本研究ではこれを達成するためにKameyama et al. (2005)の擬似圧縮性法を採用してコードを作成した。作成したコードを用いてBlanchenbach et al. (1989)のベンチマークテストを行い、コードが計算精度内で正常に計算できていることを確認した。作成したコードを用いてスーパー地球の設定で計算を行ったところ次のことが分かった。地球に比べてスーパー地球は重力が大きくマントルが厚い。この場合は地球のマントル対流の研究では無視されることが多く、断熱圧縮の効果が非常に重要になってくる。特に表面からの下降流が急激な断熱圧縮を受けることにより温度が上昇しマントル下面まで到達できない可能性がでてきた。これは地球のマントル対流とスーパー地球のマントル対流は定性的に異なる運動をする可能性を示している。今後さらにラン数を増やしてどのような惑星質量で断熱圧縮の効果が強く効き始めるかを定量的に分析し、地球タイプとスーパー地球タイプのマントル対流の分類を進めたいと考えている。