Constraining dust size, composition, and porosity at the early stage of planet formation

限制行星形成早期阶段的尘埃尺寸、成分和孔隙率

• 批准号: 22K03680
• 负责人: 片岡 章雅
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: National Astronomical Observatory of Japan
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03680/
• 关键词: 惑星; 電波観測; 偏光; 原始惑星系円盤; 惑星形成

惑星形成とは、ミクロンサイズのダストが付着成長し数千キロメートルサイズの惑星を形成する過程である。現在までに、太陽系外の惑星も多数発見されており、その形成過程に注目が集まっている。惑星は、原始惑星系円盤と呼ばれるガス円盤の中で形成されると考えられている。惑星と種となる固体物質はダストと呼ばれており、そのサイズや組成を制限することは、惑星形成の理解へとつながる。従来、原始惑星系円盤のミリ波スペクトルから、惑星形成初期のダストサイズはミリメートルサイズ程度と言われてきた。それに対し我々の発展させてきたALMAミリ波偏光観測は、一桁小さいダストサイズを示唆してきた。本研究では、この矛盾はダストを球形だと仮定してモデリングしていたことが問題であること着想を得て、原始惑星系円盤におけるダスト散乱偏光理論を発展させることで、惑星形成初期のダストのサイズ・空隙・組成を解き明かすことを目標とする。1年目である本年度は、惑星の種であるダストの組成を制限するための手法開発に注力した。その結果、アルマ望遠鏡等で指摘されてきた、原始惑星系円盤の散乱特性を用いると、組成が制限できる可能性を発見することに成功した。このような組成の制限は、従来赤外線波長において行われてきたが、赤外線では円盤の表層付近しか見えず、円盤の赤道面に沈殿する惑星の種となる固体微粒子の組成を制限できないことが問題であった。それに対し本手法は、電波の散乱特性を用いることで赤道面におけるダストの組成の制限を可能とする。この研究アイディアを現在論文化している最中である。

The formation of confusing stars and the process of the formation of confusing stars in thousands of square meters of equipment continue to grow. Now, most of the stars outside the solar system appear to be concentrated in the process of formation. The original star system was formed in the middle of the universe. The composition of solid matter is limited to the understanding of the formation of stars. In the early stage of the formation of the original star system, the degree of separation of the original star system was discussed. The first phase of the development of the ALMA system is the polarization of light, and the second phase is the polarization of light. In this paper, we study the spherical polarization theory of the original star system, and find out the solution of the initial phase of star formation. 1 year ago, the company started to focus on the development of new technologies. The results of this study, the observations of telescopes, and the discovery of the scatter characteristics of the primitive planetary system disks, and the possibility of their composition limitations, were successful. The composition of solid particles is limited by the wavelength of infrared rays. The composition of the equatorial plane can be restricted by the scattering characteristics of the electromagnetic waves. The study of culture is the most important.