[M-GI29] 計算科学が拓く宇宙惑星地球科学

[MGI29-P02] 微惑星リング内における微惑星集積

*神原 祐樹^1,2、小久保 英一郎^2,1 (1.東京大学大学院理学系研究科天文学専攻、2.自然科学研究機構国立天文台科学研究部)

キーワード：惑星形成、N体計算

惑星形成の標準シナリオでは、微惑星は円盤全体で形成し、雪線以外では半径方向に滑らかに分布すると仮定している。一方で近年、微惑星形成がリング状の領域でのみ起こる可能性が原始惑星系円盤におけるダストとガスの進化のシミュレーションにより示唆されている。また、原始惑星を細いリング状に配置すると太陽系の性質を良く再現するというシミュレーション結果や、原始惑星系円盤におけるリング状の構造の観測など、惑星形成過程におけるリング状の構造の存在を支持する結果も数多く存在する。惑星形成過程の理解を深める上で、微惑星リングにおける微惑星の進化過程の解明は重要な要素である。しかし、リング状に分布した微惑星の進化は詳細には調べられていない。
本研究では、微惑星リングにおける微惑星の進化をN体シミュレーションによって調べる。さらに初期のリング幅、微惑星の総質量を変化させ、初期条件の違いが原始惑星に与える影響を調べる。どのシミュレーションにおいても、成長する原始惑星が効率よく微惑星を散乱し始める。その結果、リングの幅が徐々に拡大しながら原始惑星が寡占的成長をする。原始惑星の質量はリングの中心に近いほど大きく、リングの中心から遠ざかるほど小さいという分布が見られた。原始惑星の軌道間隔は、初期のリング幅、リングの総質量のどちらにも依らず、寡占的成長のモデルによる局所的な見積もりと整合的であった。リング幅の拡大はリング幅が狭いほど、リングの総質量が大きいほど速く、初期のリング幅が異なる場合でも最終的にリングの幅は同程度の値に収束する。発表では、初期条件への依存性や物理的な解釈について詳しく議論する。