[P-PS03] 太陽系小天体：太陽系の形成と進化における最新成果と今後の展望

[PPS03-19] 衝突破壊による小惑星自転変化：観測及び衝突進化への示唆

*大槻 圭史¹、仙波 千尋¹、杉浦 圭祐²、末次 竜³ (1.神戸大学 大学院理学研究科、2.東京工業大学 地球生命研究所、3.大島商船高等専門学校)

キーワード：小惑星、衝突、自転

小惑星は、太陽系形成過程の中で衝突による破壊や再集積等を経験した結果、現在の姿になったと考えられる。したがって、地上望遠鏡や探査による小惑星の観測データと理論研究結果の比較より、小惑星が経験してきた衝突破壊進化過程に関する情報が得られると考えられる。本研究では小惑星の観測量のうち自転周期に着目する。自転周期は多数の小惑星について調べられており、数百メートルから数十キロメートルの小惑星がスピンバリアと呼ばれる自転速度の上限をもつことなどが知られている。

本研究では岩石の強度と摩擦モデルを組み込んだ小惑星同士の衝突シミュレーションを実施し、衝突破壊に伴う自転変化を調べた。計算には流体を粒子に分割してその運動を数値的に解くSmoothed Particle Hydrodynamics 法を弾性体や粉体の力学を扱えるように改良したもの (Sugiura et al. 2018) を用いた。二天体が低速で衝突して合体する場合には、インパクターのもつ軌道角運動量が標的天体の自転角運動量に付加されるが、破壊が起きる場合には、破片として出ていく質量は少量の場合でもかなりの角運動量を持ち去り得る。したがって、衝突破壊後に形成される最大天体がもつ自転角運動量は、破壊規模に大きく依存する。我々はパラメータとして衝突速度、衝突角度、衝突前の標的天体の自転周期、インパクター・ターゲット質量比を様々に変えたシミュレーションを実施し、衝突後の最大天体の自転角速度と破壊規模の関係等を調べた。発表では、これらについての詳しい結果を紹介するとともに、観測されている小惑星自転角速度分布との比較や、本研究から得られる小惑星の衝突進化過程への示唆について議論する。