最新の星・円盤形成の理解に立脚した早期木星形成下での太陽系形成モデル構築と検証

基于对恒星和盘形成的最新认识，建立并验证早期木星形成下的太阳系形成模型

基本信息

批准号：
22KJ1310
负责人：
本間和明
金额：
$ 1.09万
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：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1310/
关键词：
惑星形成原始惑星系円盤ダスト太陽系形成理論隕石

项目摘要

本研究の目的は、星と星周ガス円盤形成の最新理論に基づき、早期に木星が形成された中での太陽系形成初期の描像が隕石の物的証拠と整合的かを明らかにすることである。本年度は本課題において重要となる、早期に形成された木星によるダスト混合の抑制へのダストサイズ分布の影響を明らかにする研究を行なった。隕石の同位体分析により、太陽系ではダストの混合が抑制されており、混合の抑制は早期に形成された木星に由来するとする木星説が注目を集めている。木星説は地球の水分量や炭素質隕石への重元素濃集を説明しうるため、木星説でダスト混合が抑制し得たかを明らかにすることは重要である。木星によるダスト混合抑制の効率はダストの大きさと乱流拡散の強さに依存する。そのため、ダストのサイズ分布と乱流拡散の強さを考慮した場合に木星によるダスト混合の抑制が達成できるか明らかにすることが重要である。本研究の結果、木星によるダスト混合の抑制が弱い場合であっても、隕石の同位体比に見られる二分性を説明しうることがわかった。また混合抑制が弱い場合にのみ、隕石のクロム同位体比と集積年代の関係を再現しうることが明らかとなった。本研究の結果は投稿論文にまとめており、次年度に投稿する予定である。上記に加えて、次年度への準備として木星形成以前の星と星周ガス円盤形成によるダストの同位体比の時空間不均質を求めるモデルを作成した。次年度は本モデルを元に古典論と最新の理論に基づき、円盤形成からその後の木星形成までの同位体比の空間変動を調べ、太陽系形成初期の描像を明らかにする。

这项研究的目的是基于最新的恒星和星周气盘形成理论，澄清太阳系早期形成的图景（木星早期形成的过程）是否与陨石的物理证据一致。。是。今年，我们进行了研究，以阐明灰尘粒径分布对抑制木星早期形成引起的灰尘混合的影响，这对于该项目很重要。陨石的同位素分析表明，太阳系中尘埃的混合受到抑制，而认为混合的抑制源于木星早期形成的木星理论正引起人们的关注。由于木星理论可以解释地球的含水量和碳质陨石中重元素的浓度，因此澄清木星理论是否可以抑制尘埃混合具有重要意义。木星抑制灰尘混合的效率取决于灰尘的大小和湍流扩散的强度。因此，在考虑粉尘粒径分布和湍流扩散强度的情况下，阐明木星对粉尘混合的抑制是否能够实现具有重要意义。这项研究的结果表明，即使木星对尘埃混合的抑制很弱，它也可以解释在陨石同位素比率中观察到的二分法。研究还表明，只有当混合抑制较弱时，陨石铬同位素比与堆积年龄之间的关系才能重现。这项研究的结果已总结在一份已提交的论文中，预计将于明年提交。除此之外，为了为明年做准备，我们创建了一个模型，计算木星形成之前恒星中同位素比率的时空异质性以及由于星周气盘形成而产生的尘埃。明年，我们将基于这个模型，根据经典和现代理论，研究从圆盘形成到随后木星形成的同位素比值的空间变化，阐明木星形成早期的图景。太阳系。