著者

芝池 諭人 佐々木 貴教 井田 茂

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2014年大会

巻号頁・発行日

2014-04-07

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冥王代すなわち約 40 億年前より以前にできた岩体は世界中のどこにも見つかっていない。しかし近年、冥王代の放射性年代をもつジルコンを含む堆積岩が発見され、冥王代にはすでに大陸地殻があったと考えられるようになった。この大陸地殻は、いったいなぜ消えてしまったのだろうか。消失の原因として冥王代末期の天体衝突の集中「後期重爆撃」による破壊や溶融が挙げられるが、定量的な推定はあまりなされていない。本研究ではこれを解析的に計算する式を導出し、後期重爆撃によって大陸地殻の消失を説明することが困難であることを明らかにした。具体的には、後期重爆撃を Cataclysm, Soft-Cataclysm, Standard の三つのモデルで表し、冥王代の大陸地殻が掘削される量と溶融する量を推定した。推定方法は、 以下の通りである。まずは、月面の巨大衝突盆地(Cataclysmモデル)のデータと、力学的数値シミュレー ション(Soft-Cataclysmモデル)および月面のクレーター数密度(Standardモデル)を定式化したものから、小惑星のサイズ分布を考慮して後期重爆撃の規模を推定した。小惑星のサイズ分布は、実際の観測によって与えられた分布を累乗近似し、ベキ指数をパラメーターとした。このベキ指数によって、結果は大きく変化する。そして最後に、クレーターのスケーリング則を用いて、大陸地殻の破壊と溶融を推定した。推定される量は、総掘削体積、総溶融体積、掘削および溶融領域による地球表面のカバー率、の四つである。結果としては、後期重爆撃のいずれのモデルであっても、いくつかの巨大衝突によって大陸成長曲線と同程度の体積を溶融する可能性はあるが、溶融領域が地球表面を覆うことはできないとわかった。冥王代の大陸地殻は地球表面に点在していたと想像されるため、これら全てが溶融されるとは考えにくい。すなわち、 後期重爆撃によって冥王代の岩体の消失を説明することは困難である。

著者

井田 茂

出版者

日本惑星科学会

雑誌

遊・星・人 : 日本惑星科学会誌 (ISSN:0918273X)

巻号頁・発行日

vol.17, no.2, 2008-06-25

著者

佐々木 貴教 スチュワート グレン・R 井田 茂

出版者

日本惑星科学会

雑誌

日本惑星科学会誌遊星人 (ISSN:0918273X)

巻号頁・発行日

vol.20, no.4, pp.254-261, 2011

参考文献数

23

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巨大ガス惑星周りの衛星は,惑星集積の最終段階に形成された周惑星円盤内で作られたと考えられている.これまでに複数の衛星形成モデルが提案されてきたが,木星の衛星系と土星の衛星系の特徴の違いを,その形成過程から説明することはできていない.そこで本研究では,木星と土星の形成過程が衛星形成に与える影響に注目した.最新の惑星形成理論をもとに,われわれは以下の2つの仮説をおいた:1)木星系では原始惑星系円盤に溝が形成され,土星本体の形成が遅い土星系では溝が形成されない,2)また溝形成の違いに伴って衛星形成時の周木星円盤には内縁が生じ,周土星円盤には内縁が生じない.以上の違いを考慮して,周惑星円盤における衛星形成のシミュレーションを行った結果,現在のような2種類の異なる衛星系が必然的に生まれうることがわかった.このように衛星形成は母惑星の形成過程に大きく影響される.逆に言うと,衛星は木星と土星の形成過程や系外巨大ガス惑星の形成過程を解く鍵となりうる.

著者

跡部 恵子 井田 茂 伊藤 孝士

出版者

日本惑星科学会

雑誌

日本惑星科学会秋季講演会予稿集

巻号頁・発行日

vol.2003, pp.57-57, 2003

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観測限界から、これまでに発見されている系外惑星は全て巨大ガス惑星と考えられているが、地球型惑星も存在しているだろう。惑星において、生命、特に陸上生命が誕生、進化するためには、ハビタブル・ゾーン(液体の水が存在できる軌道領域)での軌道安定性に加え、惑星表面の気候が安定に保たれる必要があると考えられる。惑星自転軸傾斜角の変動は、気候に多大な影響を与える。一般的に自転軸傾斜角の変動は数度であるが、自転・軌道共鳴によって数十度に達する場合がある(Ward 1974, Laskar et al. 1993)。実際、現在火星の自転軸は共鳴の影響で十数度の変動をしており、このような大変動は惑星の居住可能性に影響を与えるであろう。<BR> 本研究では、系外惑星系のハビタブル・ゾーンにある仮想的地球型惑星の自転軸傾斜角変動について調べた。自転軸の振幅を表す解析式を用いて計算を行った結果、巨大惑星が地球型惑星の軌道をかろうじて安定に保てる場所にある場合、地球型惑星は共鳴の影響を受けやすいことがわかった。つまり、軌道的に安定であっても、自転軸傾斜角の大変動が引き起こされる可能性がある。<BR> さらに実際の系外惑星系において、仮想的地球型惑星の自転軸変動を評価した。その結果、地球型惑星が、安定軌道、かつ小さな自転軸変動を示す可能性のある系は稀であることを示唆する結果を得た。しかし、惑星の逆行自転や、近接した巨大衛星の存在は自転軸変動を抑える傾向があり、これらが陸上生命発達の鍵を握っているかもしれない。

著者

平木 敬 笹田 耕一 定兼 邦彦 牧野 淳一郎 井田 茂 稲葉 真理

出版者

東京大学

雑誌

基盤研究(S)

巻号頁・発行日

2009-04-01

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本研究開発では、関数型オブジェクト指向言語であるRubyを拡張し、HPC向け高生産言語としてHPC Ruby言語を確立した。また、Rubyの特徴である計算環境の統合を生かし、HPC情報環境における新しいソフトウェア体系を実現した。HPC向け新言語の普及のため地球科学分野、天文分野、離散最適化分野においてRuby言語モデルを用いて問題定式化し、Rubyの科学技術計算位おける優位性を示した。分散実行環境の実証研究では、日米欧を100Gbpsインターネットで結び、その90%を高効率利用する通信方式を確立し、実験により実証した。これらの成果を総合し、Rubyを中心とした科学技術計算の体系を確立した。

著者

原田 哲哉 渡辺 康人 福井 明 稲井田 茂 谷口 哲一郎

出版者

公益財団法人 日本世論調査協会

雑誌

日本世論調査協会報「よろん」 (ISSN:21894531)

巻号頁・発行日

vol.105, pp.32-40, 2010

著者

小久保 英一郎 井田 茂

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会誌 (ISSN:00290181)

巻号頁・発行日

vol.55, no.5, pp.349-356, 2000-05-05 (Released:2008-04-14)

参考文献数

16

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われわれにもっとも身近な天体,月は実は衛星としては特異なものである.その起源のシナリオとして近年有力視されているのは巨大衝突説である.巨大衝突説では,火星くらいの大きさの天体が原始地球に衝突し,その衝突により形成された原始月円盤から月が形成される.この原始月円盤からの月形成の大規模N体シミュレーションを行い,原始月円盤がどのような時間スケールで,どのように進化するのかを調べた.その結果,円盤の赤道面上で円軌道をもつ1個の大きな月が約1ヵ月かけてロッシュ限界のすぐ外側に形成されることがわかった.また,月の質量は初期円盤の単位質量当たりの角運動量によって決まることもわかった.ここでは明らかになった月形成過程の運動学的なフレームワークを紹介する.

著者

桑原 歩 黒川 宏之 谷川 享行 井田 茂

出版者

日本惑星科学会

雑誌

日本惑星科学会誌遊星人 (ISSN:0918273X)

巻号頁・発行日

vol.32, no.3, pp.176-185, 2023-09-25 (Released:2023-10-05)

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近年の観測から,多くの原始惑星系円盤においてダストの空間分布にリング・ギャップ構造が見つかっている.ダストのリング・ギャップ構造の惑星による起源として,従来研究の多くは海王星質量以上の惑星 (≳ 15 地球質量) によるガスギャップ形成の影響を議論してきた.本研究は,∼ 1–20 地球質量程度の小質量惑星に着目する.円盤内に埋もれた小質量惑星は,自身の重力によって周囲のガスの流れを乱す.円盤内に存在する小さなダストはガスの流れの影響を強く受ける.本稿では,小質量惑星が駆動するガス流れ場がダストの動力学に及ぼす影響に関する我々の研究について解説し,ガス流れ場によるダストのリング・ギャップ構造形成シナリオを新たに提案する.そして,本稿が提案するシナリオの観測的検証に向けた議論を行い,ガス流れ場が惑星成長率に及ぼす影響と系外惑星の質量-軌道半径分布への示唆についても議論する.

著者

荻原 正博 井田 茂 モルビデリ アレサンドロ

出版者

日本惑星科学会

雑誌

日本惑星科学会秋季講演会予稿集

巻号頁・発行日

vol.2006, pp.37, 2006

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原始惑星同士の衝突による地球型惑星集積の最終段階を、円盤乱流トルクを考慮してN体計算した。原始惑星系円盤は磁気回転流体不安定によって乱流状態にあると考えられ、乱流による円盤ガスの密度揺らぎによって発生するランダムな重力トルクが原始惑星の軌道進化に影響を与える可能性がある。計算の結果、乱流トルクが軌道離心率を間欠的に上昇させながら軌道長半径のランダムウォークを生じさせ、惑星同士の孤立化が妨げられ衝突が増える傾向にあることが分かった。

著者

井田茂 [ほか] 共著

出版者

技術評論社

巻号頁・発行日

2008

著者

玄田 英典 小久保 英一郎 井田 茂

出版者

日本惑星科学会

雑誌

日本惑星科学会秋季講演会予稿集

巻号頁・発行日

vol.2007, pp.35, 2007

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地球型惑星形成の後期には、原始惑星同士の衝突が頻繁に起こるステージが存在する。本研究では、SPH法を用いて様々な衝突条件で原始惑星の衝突を計算し、合体条件などを系統的に調べ定式化した。その結果、過去の研究でわかっていた衝突イベントの約半数が合体しない衝突であることがわかった。合体条件を原始惑星の軌道進化に組込み、非完全合体が地球型惑星の特性(個数・質量・自転など)に与える影響を明らかにする。

著者

荻原 正博 井田 茂

出版者

日本惑星科学会

雑誌

日本惑星科学会秋季講演会予稿集

巻号頁・発行日

vol.2007, pp.34-34, 2007

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M型星のまわりの地球型惑星形成領域での微惑星からの地球型惑星集積過程をN体シミュレーションによって調べた。特に原始惑星が形成されるごとに円盤ガスとの相互作用によって内側へ移動し、円盤内縁にたまり、そのことがハビタブル・ゾーンでの惑星集積過程に与える影響や、氷境界以遠から散乱されてくる氷微惑星の影響に着目し、太陽型恒星の場合との違いや生命居住可能惑星の形成確率を調べた。

著者

荻原 正博 井田 茂

出版者

日本惑星科学会

雑誌

遊・星・人 : 日本惑星科学会誌 (ISSN:0918273X)

巻号頁・発行日

vol.18, no.2, pp.89-97, 2009-06-25

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観測技術の発展に伴い,低質量の系外惑星が発見され始めており,特にM型星での系外惑星探査が注目を集めてきている.M型星は低光度であるので,ハビタブルゾーンが中心星近傍に存在するが,そのような領域では円盤ガス面密度が大きく,半径方向の惑星移動が惑星形成に大きな影響を及ぼすと考えられる.そこで,本研究ではM型星周りでの地球型惑星形成を,円盤ガスを考慮に入れたN体シミュレーションで調べた.計算の結果,中心星近傍の地球型惑星の軌道構造は惑星移動速度に大きく依存することがわかった.また,これまで発見されている中心星近傍のスーパーアース(地球質量の数倍程度の惑星)は,惑星移動速度が遅い状況で形成したと解釈できる.更に,惑星移動によって多くの氷成分が内側領域に輸送され,惑星は概して水を多く含むことが示唆された.

著者

長沢 真樹子 井田 茂 別所 泰輔

出版者

日本惑星科学会

雑誌

日本惑星科学会秋季講演会予稿集

巻号頁・発行日

vol.2007, pp.33-33, 2007

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短周期惑星の軌道の起源のひとつとして,惑星同士の散乱によって惑星の離心率が上がり,中心星のから潮汐力を受けることで軌道が短周期化されるスリングショットモデルがある.我々は,このモデルにもとづいて,複数惑星系で軌道不安定が起きた場合に短周期惑星がどの程度形成されるかを,中心星からの動的潮汐力を含めて数値計算から調べた.その結果,古在機構を通じて,惑星の離心率が上昇する効果によって,惑星散乱が起きた場合に,2から3割程度の確率で短周期惑星が形成されることがわかった.

著者

林 正彦 百瀬 宗武 倉本 圭 井田 茂 左近 樹

出版者

国立天文台

雑誌

新学術領域研究(研究領域提案型)

巻号頁・発行日

2011-04-01

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総括班は4件の計画研究を有機的な連携のもとに推進する事を主な目的としている。領域全体の情報交換を促進する為、国際研究集会を9回開催し、その参加者は国内外合わせて800名を数えた。同じく研究で得られた成果を広く国内外に発信し、若手育成の為に措置を講じ、領域ホームページを作成し情報発信をした。公募研究では2度の募集を行い全14件を採択。参加者は全国の大学・研究機関に分布している。

著者

井田 茂 佐藤 文衛 渡部 潤一 河合 誠之 玄田 英典

出版者

東京工業大学

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2008

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太陽系外の惑星(系外惑星)の発見数は750個以上、ケプラー衛星望遠鏡による候補天体も2300個以上となり、惑星および惑星系の性質についての統計的議論が始まっている。本研究では主星の組成(重元素比)によって惑星系がどう変わるのかを調べた。惑星軌道進化のN体シミュレーションおよび惑星の衝突流体シミュレーションを行う一方で、その結果を組み合わせたモンテカルロ計算を行なった。重元素比が高い主星のまわりでは重元素が多いので、巨大ガス惑星が複数形成され、軌道不安定をおこして、軌道離心率が跳ね上げられることがわかった。また、視線速度法サーベイ観測を推進する一方で、アマチュアや学生を巻き込んだトランジット・フォローアップ観測ネットワークを組織し、理論・観測の両面から追及した。

著者

加藤 真理子 藤本 正樹 井田 茂

出版者

一般社団法人日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集 (ISSN:13428349)

巻号頁・発行日

vol.64, no.1, 2009-03-03

著者

川辺 良平 河野 孝太郎 北村 良実 鷹野 敏明 井田 茂 中村 良介 阪本 成一 石黒 正人

出版者

国立天文台

雑誌

特別推進研究

巻号頁・発行日

1999

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星と惑星系の形成の問題は、現代天文学の重要課題である。ミリ波干渉計による観測の進展で、太陽系外の惑星系の形成現場を直接観測が可能となった。これにより、観測と理論との直接比較から、惑星系形成論の構築が可能になった。一方、太陽系外の惑星系が発見され、その惑星系の多様性が明らかになってきた。これにより、太陽系が普遍的な存在なのか、その多様性をコントロールする物理は何かなど新たな問題が提起されている。ここでは、新たにサブミリ波の領域で、サブミリ波の特徴を生かし、星形成に伴う原始惑星系円盤の形成や、その構造(円盤の初期条件)を干渉計観測で詳細にしらべ、惑星系形成のシナリオを構築することを目指した。また、観測的研究で、円盤の形成・進化、巨大惑星の形成に制限を与えるガス成分の消失時期、固体惑星の形成の形成に制限を与えるダスト成分の消失時期を抑え、理論と比較することにより惑星系形成のシナリオ構築を目指した。また、惑星系の多様性を説明する独自のパラダイムを提案し、観測との比較を行うことや理論的な実証を行った。既存の野辺山ミリ波干渉計を用いてサブミリ波干渉計を目指し、干渉計実験に成功した。本格観測までは実現できなかったが、南半球領域で世界初の10mサブミリ波望遠鏡の実現へと結びついた。一方、波長1300ミクロン等での牡牛座の天体の干渉計観測により、原始星としては初めてガス円盤が存在する証拠を捕らえ、また円盤の進化する様子、降着円盤としての膨張を捕らえることに成功するなど、円盤の形成・進化の様子を世界で初めて捕らえた。また、惑星系円盤(初期条件)の多様性を観測的に捕らえた。理論的には、独自のパラダイムの理論シミュレーションによる実証ができた。また観測的に発見された系外惑星系が、このパラダイムで説明可能であることを明らかにすることができた。ダストとガスの消失時期について、理論的には推定できた。ガスの消失時間を、観測的には抑えるために、チリに設置した10mサブミリ波望遠鏡による観測を今後実行する予定である。これらにより、惑星系形成論の構築に大きく前進した。