302 衝突蒸気雲の膨張過程における電子の役割(オーラルセッション7 衝突・破壊過程)
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概要
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惑星形成最終期においては、天体同士の衝突速度が10km/sを超え、内部惑星の主要構成要素であるケイ酸塩でさえも蒸発することが理論的、実験的に示されている[Ahrens & O'keefe, 1972; Kurosawa et al., Submitted]。我々は大阪大学レーザーエネルギー学研究センターに設置された大型レーザー「激光XII号」を用いてケイ酸塩の衝撃圧縮実験を行い、衝撃圧縮-断熱膨張の熱力学進化を計測してきた。その結果、電離/電子再結合による発熱/吸熱が蒸気雲の進化に重要な役割を果たし得ることが明らかとなってきた[Kurosawa et al., 2010]。本講演ではこの結果を受けて、電子挙動がケイ酸塩蒸気雲の時間進化に与える影響を示し、その重要性を指摘する。先行研究で、化学結合はそのエネルギーが小さいために、蒸気雲の膨張過程に影響を与えないことが示されている[Melosh, 2007]が、電離エネルギーは非常に大きいので,電離/電子再結合が蒸気雲の膨張過程に影響を与える可能性がある。具体的には電子励起、電離を考慮した一様な蒸気雲の膨張モデルを構築し、(1)蒸気雲の膨張速度(音速),(2)蒸気雲の冷却率が電離を考慮することによって、どの程度変化するか評価した。その結果、電離を考慮すると、(1)蒸気雲の膨張が遅くなるために、凝縮相の放出物が長時間加速を受け続けること、(2)蒸気雲の冷却率が桁で減少することが明らかとなった。前者は、月形成巨大衝突後の放出物挙動を変化させ得る可能性を示唆し、電離過程を考慮した巨大衝突流体計算の必要性を指摘する。後者は蒸気雲の化学反応生成物、特に微量成分(HCNなどの生命前駆物質)や低温安定成分(SO_3など)の生成量推定にはまだ不定性が残っている可能性を示唆する結果である。
- 日本惑星科学会の論文
- 2010-10-06
著者
-
門野 敏彦
阪大レーザー研
-
門野 敏彦
大阪大学レーザーエネルギー学研究センター
-
杉田 精司
東京大学大学院
-
黒澤 耕介
東京大学大学院新領域創成科学研究科
-
杉田 精司
東大院理
-
杉田 精司
東京大学
-
杉田 精司
東大新領域
-
杉田 精司
東京大学大学院新領域創成科学研究科
-
黒澤 耕介
ISAS/JAXA
-
黒澤 耕介
東大新領域複雑理工
-
門野 敏彦
大阪大学
-
黒澤 耕介
東京大学大学院
-
黒深 耕介
東京大学
-
門野 敏彦
産業医科大学
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