ラブルパイル小惑星の構造進化の実験的研究

碎石堆小行星结构演化实验研究

• 批准号: 11F01730
• 负责人: 中村 昭子
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11F01730/
• 关键词: 惑星科学; 小惑星; 実験; ブラジルナッツ効果

本研究の目的は、イトカワのような大小の岩片で覆われた微小小惑星の表面・内部構造の特徴を説明するために、粉粒体が微小重量下でどのように振る舞うかを理解することである。前年度から製作してきた小型の遠心加速装置では、模擬重力加速度を地上重力加速度の20倍までかけることができる。回転する円柱容器にガラスビーズを封入し、容器をゆっくり回転させてガラスビーズ層の表面の角度(安息角)を測定し、基礎的な粉体の物理量である安息角の重力依存性を調べる実験を行った。他方、表面粒子の粒度偏析はイトカワ表面の大きな特徴のひとつである。振動による粒度偏析(ブラジルナッツ効果)への重力の効果を調べるために、ドイツのブラウンシュバイク大学とミュンヘン大学との共同研究として、2012年12月にパラボリックフライトにて低重力加速度すなわち、火星表面と月面の重力加速度を模擬した実験を行った。直径1mmのガラスビーズ層の中に直径8mmのガラスビーズを入れ、直径8mmのガラスビーズが1mmのガラスビーズ層の底から表面にのぼってくる時間が、ビーズ層の高さ・振動エネルギー・重力加速度によってどのように異なるかを調べた。その結果、上昇時間は、重力加速度の一乗に近い依存性を持つことがわかった。この成果は、査読の有る専門誌に投稿し、すでに受理されている。パラボリックフライト実験では安息角の測定実験も行っており、地上重力および遠心加速装置を用いた高重力の結果と比較検討を行い、査読誌に投稿する論文を準備する予定である。さらに、ブラウンシュバイク大学の自由落下装置を用いて、微小重力下にある粉粒体に衝突した弾丸が、どのような抵抗力を受けて減速するかを調べる実験も行った。砂とガラスビーズという、粒子問摩擦力や固着力の異なる粉粒体で、抵抗力がどのように異なるのかのデータ解析を進めつつある。

The purpose of this study is to explain the surface and internal structure characteristics of small stars covered by rock sheets of different sizes and sizes. A small telecentric acceleration device was manufactured last year to simulate the acceleration of gravity, which is 20 times the acceleration of gravity on the ground. The angle (angle of repose) of the surface of the cylindrical container is measured, and the gravity dependence of the angle of repose of the physical quantity of the base powder is adjusted. Other, surface particle size segregation, surface characteristics, etc. A joint study of the effects of gravity on vibration particle size segregation (particle size segregation effect) was conducted in December 2012 to simulate low gravitational acceleration, gravitational acceleration on the surface of Mars and the moon. The diameter of 1mm and the diameter of 8mm and the diameter of 8 mm and the diameter of 1mm and the bottom surface of 1mm and the height of 1 mm and the vibration of 1 mm and the acceleration of gravity are adjusted. The result, rise time, acceleration of gravity and the dependence of gravity on each other. The results of this investigation are submitted and accepted in the journal. The measurement of angle of repose is carried out in the field of gravity and telecentric acceleration. The results of high gravity are compared and discussed. The paper is prepared for submission. In addition, the free fall device of the university is used, and the powder particles are collided under microgravity, and the resistance is adjusted. The analysis of sand and sand, particles and friction and fixation forces are different, and the resistance is different.

项目成果

Granular convection and the Brazil nut effect in reduced gravity.

粒状对流和巴西坚果的重力降低效应。

• DOI: 10.1103/physreve.87.044201
• 发表时间: 2013
• 期刊: Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics
• 作者: C. Güttler;Ingo von Borstel;R. Schräpler;J. Blum
• 通讯作者: J. Blum

Free Collisions in a Microgravity Many-Particle Experiment. II.The Collision Dynamics of Dust-Coated Chondrules

微重力多粒子实验中的自由碰撞。

• DOI: 10.1016/j.icarus.2011.11.036
• 发表时间: 2012
• 期刊: Icarus
• 影响因子: 3.2
• 作者: Beitz;E.;Guttler;C.;Weidling;R.;Blum;J.
• 通讯作者: J.

Cratering experiments on the self armoring of coarse-grained granular targets

• DOI: 10.1016/j.icarus.2012.06.041
• 发表时间: 2012-08-01
• 期刊: ICARUS
• 影响因子: 3.2
• 作者: Guettler, C.;Hirata, N.;Nakamura, A. M.
• 通讯作者: Nakamura, A. M.

ボルダーターゲットにおけるクレーター生成効率:小惑星表面での装甲効果への実験的アプローチ

巨石目标上的陨石坑生成效率：小行星表面装甲效应的实验方法

• 发表时间: 2011
• 作者: 平田成;中村昭子;町井渚;Guttler;C
• 通讯作者: C

Free Collisions in a Microgravity Many-Particle Experiment. I.Dust Aggregate Sticking at Low Velocities

微重力多粒子实验中的自由碰撞。

• DOI: 10.1016/j.icarus.2011.10.002
• 发表时间: 2012
• 期刊: Icarus
• 影响因子: 3.2
• 作者: Weidling;R.;Guttler;C.;Blum;J.
• 通讯作者: J.