Terrestrial Planet Formation with Collisional Fragmentation

类地行星的形成与碰撞破碎

基本信息

批准号：
21K03642
负责人：
小林浩
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

衝突破壊を考慮した地球型惑星形成の解明のために，(1)「衝突シミュレーションによる衝突モデルの再構築」と(2)「衝突を考慮したN体シミュレーションによる衝突破片の力学的振る舞い」について調べた．まず，(1)では，火星質量の原始惑星の衝突をSmoothed Particle Hydrodynamics(SPH法)を用いたシミュレーションにより調べた．十分に粒子数を注ぎ込み衝突体の質量比，衝突角度，衝突速度などのパラメータを広くふってシミュレーションをおこなった．これまでの衝突結果のモデリングは，衝突後の最大天体をうまく再現することに注目して行われていたが，これでは「すれ違いの衝突」のように1番目と2番目の大きな破片が元々の衝突体に由来している結果を再現できないことが分かってきた．そのため1番目に衝突破片だけでなく，2番目に大きな破片，それ以下の破片の総量の結果をシミュレーションにより求めた．この結果を惑星科学会秋季講演会で発表した．また，(2)では，惑星同士の衝突のような巨大衝突が起こる場合は，衝突蒸発が起こり，その蒸気が急冷してできる固体が小破片を作ることに注目してシミュレーションをおこなった．その結果，非常に短時間で変化するデブリ円盤を形成することが可能であることを示した．短時間進化は破片の分布にムラが出るためで本研究のような破壊を考慮したN体シミュレーションで初めて得られた結果である．また，この短期進化は観測されている短期変化デブリ円盤を説明できるかもしれない．以上の結果も惑星科学会秋季講演会で発表した．

为了阐明考虑碰撞破坏的类地行星的形成，我们研究了（1）“使用碰撞模拟重建碰撞模型”和（2）“使用考虑碰撞的N体模拟重建碰撞碎片的动态行为” ”。塔。首先，在（1）中，我们通过使用平滑粒子流体动力学（SPH 方法）的模拟研究了火星质量原行星的影响。通过注入足够数量的粒子和广泛变化的参数（例如碰撞体的质量比、碰撞角度和碰撞速度）来进行模拟。到目前为止，碰撞结果的建模主要集中在成功再现碰撞后最大的物体，但在这种情况下，第一和第二大块与原始物体分离，就像“穿越碰撞”一样。显然，物体碰撞产生的结果无法再现。因此，我们通过模拟不仅计算了第一次撞击碎片的总量，还计算了第二大碎片和较小碎片的总量。这些结果在行星科学学会秋季会议上公布。此外，在（2）中，我们进行了模拟，重点是当发生巨大碰撞时，例如行星之间的碰撞，会发生碰撞蒸发，产生的蒸气迅速冷却，产生的固体形成小碎片。结果表明，有可能形成在很短的时间内发生变化的碎片盘。短时演化导致碎片分布不均匀，这是在考虑断裂的 N 体模拟中获得的第一个结果，就像本研究中的那样。这种短期演化也可以解释观察到的碎片盘的短期变化。上述结果也在行星科学学会秋季会议上公布。

项目成果

期刊论文数量（93）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Heavy-element accretion by proto-Jupiter in a massive planetesimal disc, revisited

重新审视原木星在巨大星子盘中的重元素吸积

DOI：
10.1093/mnras/stac3568
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
4.8
作者：
Shibata S;Helled R;Kobayashi H
通讯作者：
Kobayashi H

SPH simulations for shape deformation of rubble-pile asteroids through spinup: The challenge for making top-shaped asteroids Ryugu and Bennu

SPH 模拟碎石堆小行星通过旋转产生的形状变形：制造顶部形状小行星 Ryugu 和 Bennu 的挑战

DOI：
10.1016/j.icarus.2021.114505
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
3.2
作者：
Sugiura Keisuke;Kobayashi Hiroshi;Watanabe Sei;Genda Hidenori;Hyodo Ryuki;Inutsuka Shu
通讯作者：
Inutsuka Shu

巨大衝突起源のデブリ円盤と短時間フラックス変化

源自巨大撞击和短期通量变化的碎片盘