微小ダストから惑星が成長していくシナリオ

惑星の元となる微小ダストが、10キロサイズの微惑星に成長していく…
この進化過程がシミュレーションで解明されたようです。







原始惑星系円盤における
“惑星の種”（イメージ図）






惑星は、ダストと呼ばれる1000分の1ミリサイズ以下の個体微粒子が、互いに衝突・付着して大きくなることで、形成されると考えられています。

でも、惑星サイズまでの成長過程についての理論には、いくつかの障壁もあるんですねー

ダストは合体成長の過程で、内部に隙間の多い構造を作ることが分かっています。
“アグリゲイト”と呼ばれるこうした集合体は、お互いの高速衝突で隙間がつぶれ、高密度な微惑星ができると予測されていました。

でも、隙間は高速衝突ではつぶれないことが、最近の研究で分かることになります…
なので、別の圧縮過程が必要になるんですねー

今回の研究では、原始惑星系円盤内のガス風や、
“アグリゲイト”の自己重力による圧縮効果を、計算に組み込んだシミュレーションを行っています。

今回の研究で導き出された、微小ダストから微惑星までの進化のシナリオ

その結果、“アグリゲイト”が1センチ程度まで成長すると、ガス圧で圧縮されながら合体成長し、
100メートル程度の大きさになると自己重力で一気につぶれ、さらに合体を繰り返しながら10キロ サイズの天体になるまでを再現できました。

ただ、このシナリオだと、“アグリゲイト”が地球のような岩石成分である場合、
ダスト同士が高速で衝突して砕け散ってしまうなどの問題が残るんですねー

今後の研究では、岩石惑星の形成を説明する理論の構築を目指すとともに、“アグリゲイト”の電波観測による実証も必要になるようです。