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Ueta shuron2
- 1. Development of Numericalcode based on the DISPH method for Simulation of the Impacts of Small planetary bodies 2014/2/4 修士論文発表会 上田 翔士
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- 4. 揮発性物質の供給源 (1) 集積された微惑星 (2) 円盤ガス (3)小天体（彗星、小惑星） (c)NASA
- 5. 小天体衝突 ・供給 小天体中の揮発性物質を 地球に供給 （e.g., Chyba 1987） ・損失（はぎ取り） 衝突の影響で大気や海の 一部が惑星外へ放出 （e.g.,Svetsov 2007） www.astrobio.k.u-tokyo.ac.jp
- 6. 衝突頻度／現在の頻度 後期隕石重爆撃（LHB） 約40億年前に大量 天体衝突イベント ! 生命誕生の時代 と重なっている 時間 (Gyrs) Zahnle etal. (2007) 改 表層環境（大気、水の量など）が大きく変化 惑星のハビタビリティに影響
- 7. 惑星表面の水の量 ・Maruyama et al.(2013) 生命発生・維持には陸が必要 ! ・Ueta & Sasaki (2013) 惑星が大量の水を保持する 場合、底に高圧氷層が生じる 高圧氷がハビタビリティに 影響を与える可能性 ! ! 水の量がハビタビリティを決めうる コア・マントル 海 高圧氷
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- 11. 研究目的 小天体衝突シミュレーションコードの開発 (a) グローバルなシミュレーションにも適応可能 （粒子的流体計算手法用いる） (b)密度差大の接触不連続面を正しく表現可能 (c) ターゲットとして海をも考慮し、様々な衝突 状況を再現可能 将来的な目標 ①小天体衝突による大気や水の供給、損失現象の理解 （大気や海がどの程度、惑星外へ放出されるか） ②地球形成初期での大気や海の量の進化を る !
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- 13. 計算手法 流体計算手法： Density Independent SmoothedParticle Hydrodynamics for non-ideal gas (DISPH; Hosono et al. 2013) ! SPH法： 流体を質量を持つ仮想的な粒子 （SPH粒子）の集合と見なして 計算する手法 ! 非理想気体の状態方程式： Tillotson EOS (Tillotson 1962; Melosh 1989)
- 14. Density Independent SPH 標準SPH (Lucy1977; Gingold & Monaghan 1977) 密度をsmoothingするよう定式化 密度ギャップのある接触不連続面において 新たな 非物理的な力が働いてしまう 定式化 ! DISPH for ideal gas (Saitoh & Makino 2013) 非理想気体の状態方程式を用いれるよう拡張 新たな ! 定式化 DISPH for non-ideal gas (Hosono et al. 2013)
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- 19. 密度差大の接触不連続面① 静水圧平衡テスト with 標準SPH 大気1.3 kg/m3 岩石 2680 kg/m3 水 1000 kg/m3 圧力平衡 四角形を保つべき 原因・非物理的な反発力 ・質量密度で密度差を表現
- 20. 密度差大の接触不連続面② 静水圧平衡テスト with DISPH 大気1.3 kg/m3 岩石 2680 kg/m3 水 1000 kg/m3 圧力平衡 四角形を保つべき 粒子質量を変えて密度差 の大きい境界を表現可能
- 21. 密度差大の接触不連続面③ 静水圧平衡テスト with DISPH 大気1.3 kg/m3 岩石 2680 kg/m3 圧力平衡 四角形を保つべき 密度差2000倍さえ粒子 質量を変えて表現可能
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- 23. 衝突計算の例 圧力1010 Pa ! 大気 1.3kg/m3 水 1000 kg/m3 岩石 2680 kg/m3 ! 海の深さ 4 km 天体物質 岩石
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- 25. 地球を模した衝突状態 ・比較的低圧下（< 105 Pa）での衝突 落下中にインパクター粒子の圧力が非常に大 ・タイムステップの取り方 ・より正確な状態方程式の導入 (e.g., ANEOS) ! ・密度成層した大気、岩石 初期状態が落ち着かない or 計算ストップ ・より正確な状態方程式の導入 (e.g., ANEOS) ・人工的な力を加えて落ち着かせる （人工粘性を大きくする） ・境界粒子の置き方
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