地球型惑星一般における惑星大気の初期進化と、それが惑星表層環境へ与える影響の評価

评估一般类地行星行星大气的初始演化及其对行星表面环境的影响

基本信息

批准号：
08J08145
负责人：
佐々木貴教
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では、地球型惑星の大気および表層環境について、その形成と初期進化を理論的手法によって議論する。初年度に初期金星大気の進化についての結果が得られたので、前年度からはより一般的な地球型惑星に着目して研究を進めた。近年発見が相次いでいる太陽系外の地球型惑星、および巨大な地球型惑星(スーパー地球)について、その系の特徴が木星・土星の衛星系の特徴と類似している点に注目し、巨大ガス惑星周りの衛星形成についての研究を行った。具体的には、惑星形成モデルを衛星形成に適応することにより、木星・土星の衛星系(ガリレオ衛星・タイタン)の形成過程を計算した。計算の結果、衛星形成環境の違いから、木星・土星の衛星系の特徴の違いが自然に説明されることが明らかになった。また近年注目されている原始惑星系円盤内での氷境界の移動について、その表式を惑星形成モデルに組み込み、様々なパラメータの下で形成される地球型惑星の特徴について見積もった。その結果、氷境界の移動を考慮すると極めて水に富んだ地球型惑星しか作ることができないことが示唆された。以上の結果は、太陽系やスーパー地球系の形成過程の違いにも重要な示唆を与えており、今後一般的な地球型惑星の形成・進化の議論が大きく進むことが期待される。また巨大ガス惑星周りに形成される周惑星円盤の特徴を議論することで、原始星周りに形成される円盤についても新たな知見が得られている。これも地球型惑星の形成環境を議論する上で非常に重要な結果である。以上の成果について、複数の論文および学会において発表を行った。

该研究主题将使用理论方法讨论陆地行星大气和表面环境的形成和初始演变。由于第一年的最初金星大气的演变获得了结果，我们开始研究上一年的更常见的陆地行星。我们对围绕气体巨人的卫星形成的形成进行了研究，该研究的重点是近年来发现的陆地陆地行星，而巨型陆地行星（Super Earth）（Super Earth）类似于木星和土星的卫星系统的特征。具体而言，通过调整行星形成模型形成卫星，我们计算了木星和土星的卫星系统（伽利略卫星和泰坦）的形成过程。计算表明，卫星形成环境的差异自然解释了木星和土星的卫星系统的特征。此外，近年来吸引了Protoplanet磁盘中冰边界的运动已被纳入行星形成模型，并估计了在各种参数下形成的陆地行星的特征。结果表明，考虑到冰边界的运动，只能创建极富水的陆地行星。上述结果还为太阳系和超收获系统的形成过程差异提供了重要建议，并且可以预期，关于一般陆地行星的形成和演变的讨论将在未来进一步发展。此外，通过讨论围绕天然气巨头形成的外围行星磁盘的特征，已经获得了有关质恒定盘形成的磁盘的新知识。在讨论陆地行星的形成环境时，这是另一个非常重要的结果。上述结果在几篇论文和学术会议上提出。