[P-PS09] 惑星科学

[PPS09-02] 高空隙ダストの引張強度と原始惑星系円盤内での回転による破壊

*辰馬 未沙子^1,2、片岡 章雅²、田中 秀和³ (1.東京大学、2.国立天文台、3.東北大学)

キーワード：微惑星形成、原始惑星系円盤、引張強度、ダスト集合体、微惑星

惑星は原始惑星系円盤内でダストが成長し形成する。ダスト成長は衝突破壊により止まる可能性があり、破壊が作る破片は観測されている原始惑星系円盤のダストサイズを説明できると考えられてきた。ここで我々は別の破壊メカニズムとして、星間ダストで議論されてきたダストの回転運動による破壊を惑星形成に導入し、ダスト成長に影響を与えるかどうかを調べた。ダストの回転運動を引き起こすものとして、輻射とガス流によるトルクを考えた。ダスト集合体は定常状態の剛体回転をすると仮定し、回転遠心力による引張応力を求めた。それを付着N体計算で求めたダスト集合体の引張強度と比較し、回転により破壊されるかどうかを調べた。その結果、体積充填率が0.01以下で質量が10⁸ g以上である、非常に高空隙なダスト集合体が、ガス流によるトルクで回転し破壊されることがわかった。一方、輻射によるトルクでは破壊されず、また低空隙ダストも破壊されにくいことがわかった。ダスト成長と圧縮による内部密度進化を考慮すると、ダスト成長はストークス数0.1程度で止まる可能性があることが示された。本研究結果はダスト成長が回転による破壊により止まる可能性があることや、それを避けるための他の圧縮過程が必要であることを示している。