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第1465回 天文学教室談話会

日時

2016年09月06日(火) 15:00

場所

合同C棟大輪講

講演者

小林 浩(名古屋大Ta研)

題目

惑星形成における衝突・破壊の重要性

要旨


惑星系は星形成の副産物として形成される原始惑星系円盤の中で固体が集まり作られる。主に固体を衝突・合体により惑星集積が進んでいくが、衝突の結果 (合体するか破壊が起こるか)は衝突速度が非常に重要になる。初期の固体微粒子は主成分が氷ならば100m/s近い衝突速度でも合体できる(Wada et al. 2013)。氷線の内側の岩石が主成分となった時は、限界合体速度が10m/sになるか50m/sになるかはいまだ議論されている(Kimura et al. 2015)。このような固体微粒子は原始惑星系円盤の乱流が強くなく、この程度の相対速度であれば合体成長可能であろう。一方、惑星が形成されてくる過程では、惑星は周りの微惑星と衝突し成長する。惑星の重力的な掻き回しにより、微惑星の相対速度は100m/sを優に越すようになる。そのため、破壊は必ず起こる。この小さな天体の破壊が惑星の成長に影響を及ぼす(Kobayashi et al. 2010, 2011)。その結果、惑星を形成するのに必要な微惑星の大きさには制限があることが分かった。また、惑星形成中の微惑星の大きさをこのような大きさにするためには、ちょうど良い乱流の強さがあることも分かった(Kobayashi et al. 2015)。衝突・破壊が起こることは惑星形成の条件を厳しくするだけでなく、土星のような外側の惑星を短時間で形成する効果もある(Kobayashi et al. 2012)。また、原始惑星系円盤が惑星形成を終えた姿と考えられているデブリ円盤はこのような破壊が起こることによって説明できる(Kobayashi & Lohne 2014)。これらについても議論したい。

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