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Construction of model for the primordial atmospheric formatio with water production and theoretical prediction of water contents of terrestrial exoplanets

原始大气生成水模型的构建及类地系外行星含水量的理论预测

基本信息

批准号：
22KJ0816
负责人：
木村真博
金额：
$ 1.09万
依托单位：
National Astronomical Observatory of Japan (2023)The University of Tokyo (2022)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0816/
关键词：
exoplanet planet formation terrestrial planet

项目摘要

研究課題に従って，太陽系外の地球型惑星の海水量を理論的に予測する研究を進めた．前年度までに開発した理論モデルを用いて，惑星形成プロセスをシミュレーションし，その過程の中で獲得される水の量を見積もった．その結果，本研究課題の重要な点である「原始大気とマグマオーシャンとの化学反応による水の生成過程の効果」が最終的な惑星の海水量に大きな影響を与えることが明らかとなった．水生成過程を考慮していない従来のモデルでは，今後の系外惑星探索対象となるM型主系列星のまわりには地球程度の水量の惑星がほとんど形成されないと予測されていたが，本研究の結果は，むしろ非常に多様な海水量の惑星の存在を示唆するものとなった．特に，地球のような温暖な気候の実現のために適した海水量の惑星は数％程度存在しうるという予測を得た．これは，今後の系外惑星探索によって地球のような惑星が発見される可能性が十分にあることを示唆している．この研究の成果はすでに国際誌「Nature Astronomy」に発表されている．さらに今回開発した理論モデルの検証を行うために，現在得られている系外惑星のデータ（公転周期や惑星半径の分布など）と理論から得られる予測分布とを統計的に比較する手法を開発している．これにより，現在の惑星形成理論の検証が可能になると期待され，さらなる理論の発展や地球のような惑星の形成過程の理解に大きく寄与できると考えている．

Research topics: theoretical prediction of the amount of seawater from Earth-type stars outside the solar system. In the past year, the development of the theory of the use of water in the formation of the star, the amount of water obtained in the process, see the accumulation of water As a result, the important point of this research topic is "the original large amount of water and the chemical reaction process of water generation" and the final large amount of water and the impact of the large amount of water. The process of water formation is considered in the future, and the future exoplanet exploration object is the M-type main series star. The water quantity of the exoplanet formation is predicted. The results of this study show that the existence of the exoplanet is very diverse. In particular, the earth's warmth and weather conditions are present, and the amount of seawater is estimated to be several %. The possibility of future extraterrestrial exploration is very high. The results of this research were published in the international journal Nature Astronomy. Now we have developed a theoretical method for predicting the distribution and statistical comparison of the estimated star radius. The theory of star formation is now possible and expected to develop and understand the process of star formation.