研究者詳細

顔写真

タナカ　ヒデカズ
田中　秀和
Hidekazu Tanaka
所属
大学院理学研究科　天文学専攻　天文学講座
職名
教授
学位

  • 博士（理学）(東京工業大学)

  • 理学修士(東京工業大学)

経歴 4

  • 2016年4月 ～ 継続中
    東北大学　大学院理学研究科　教授

  • 2005年3月 ～ 2016年3月
    北海道大学　低温科学研究所　准教授

  • 1995年12月 ～ 2005年2月
    東京工業大学　大学院理工学研究科地球惑星科学専攻　助手

  • 1994年4月 ～ 1995年11月
    独立行政法人日本学術振興会　東京工業大学理工学研究科地球惑星科学専攻　特別研究員

学歴 3

  • 東京工業大学　理工学研究科　博士課程(応用物理学専攻)

    ～ 1994年

  • 東京工業大学　理工学研究科　修士課程(応用物理学専攻)

    ～ 1991年

  • 東京工業大学　理学部　応用物理学科

    ～ 1989年

委員歴 6

  • 日本惑星科学会　運営委員会

    2019年1月 ～ 継続中

  • 日本惑星科学会　編集委員会委員

    2003年 ～ 継続中

  • 日本天文学会　研究奨励賞選考委員会

    2017年6月 ～ 2021年6月

  • 日本惑星科学会　運営委員会

    2006年 ～ 2010年

  • 日本惑星科学会　学会誌編集長

    2006年 ～ 2010年

  • 日本惑星科学会　学会誌編集幹事

    2003年 ～ 2006年

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所属学協会 4

  • 日本物理学会

  • 日本天文学会

  • 日本惑星科学会

  • Physical Society of Japan

研究キーワード 5

  • 均質核生成

  • 惑星形成過程

  • 惑星科学

  • Planet fomation process

  • Planetary Sciences

研究分野 3

  • 自然科学一般 / 宇宙惑星科学 /

  • 自然科学一般 / 固体地球科学 /

  • 自然科学一般 / 天文学 /

論文 134

  1. Investigating the Bouncing Barrier with Collision Simulations of Compressed Dust Aggregates

    Haruto Oshiro, Misako Tatsuuma, Satoshi Okuzumi, Hidekazu Tanaka

    The Astrophysical Journal　2025年4月10日

    DOI： 10.3847/1538-4357/adbf04 　

  2. Dust Coagulation Assisted by Streaming Instability in Protoplanetary Disks

    Ryosuke T. Tominaga, Hidekazu Tanaka

    The Astrophysical Journal　2025年4月10日

    DOI： 10.3847/1538-4357/adbbca 　

  3. The Bulk Densities of Small Solar System Bodies as a Probe of Planetesimal Formation

    Misako Tatsuuma, Akimasa Kataoka, Hidekazu Tanaka, Tristan Guillot

    The Astrophysical Journal　2024年10月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/ad6a5d 　

  4. On the elastoplastic behavior in collisional compression of spherical dust aggregates

    Sota Arakawa, Hidekazu Tanaka, Eiichiro Kokubo, Satoshi Okuzumi, Misako Tatsuuma, Daisuke Nishiura, Mikito Furuichi

    Granular Matter　26　(4)　2024年9月11日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1007/s10035-024-01463-x 　

    ISSN：1434-5021

    eISSN：1434-7636

  5. Molecular dynamics simulations of head-on low-velocity collisions between particles 査読有り

    Yuki Yoshida, Eiichiro Kokubo, Hidekazu Tanaka

    Physical Review E　2024年7月19日

    DOI： 10.1103/PhysRevE.110.015001 　

  6. Three-dimensional Interaction between a Planet and an Isothermal Gaseous Disk. III. Locally Isothermal Cases 査読有り

    Hidekazu Tanaka

    The Astrophysical Journal　2024年6月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/AD410D 　

  7. Interparticle normal force in highly porous granular matter during compression 査読有り

    Sota Arakawa, Misako Tatsuuma, Hidekazu Tanaka, Mikito Furuichi, Daisuke Nishiura

    Physical Review E　2024年2月27日

    DOI： 10.1103/PhysRevE.109.024904 　

  8. A closer look at individual collisions of dust aggregates: material mixing and exchange on microscopic scales

    Hidekazu Tanaka

    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society　2024年

    DOI： 10.1093/MNRAS/STAE2247 　

  9. Rapid Dust Growth during Hydrodynamic Clumping due to Streaming Instability 査読有り

    Ryosuke T. Tominaga, Hidekazu Tanaka

    The Astrophysical Journal　2023年12月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/ad002e 　

  10. Oxygen isotope exchange between molten silicate spherules and ambient water vapor with nonzero relative velocity: Implication for chondrule formation environment 査読有り

    Sota Arakawa, Daiki Yamamoto, Takayuki Ushikubo, Hiroaki Kaneko, Hidekazu Tanaka, Shigenobu Hirose, Taishi Nakamoto

    ICARUS　405　2023年11月

    DOI： 10.1016/j.icarus.2023.115690 　

    ISSN：0019-1035

    eISSN：1090-2643

  11. Rapid Formation of Gas-giant Planets via Collisional Coagulation from Dust Grains to Planetary Cores. II. Dependence on Pebble Bulk Density and Disk Temperature 査読有り

    Hiroshi Kobayashi, Hidekazu Tanaka

    The Astrophysical Journal　954　(2)　2023年9月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/ace96b 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  12. Dust Enrichment and Grain Growth in a Smooth Disk around the DG Tau Protostar Revealed by ALMA Triple Bands Frequency Observations 査読有り

    Satoshi Ohashi, Munetake Momose, Akimasa Kataoka, Aya E Higuchi, Takashi Tsukagoshi, Takahiro Ueda, Claudio Codella, Linda Podio, Tomoyuki Hanawa, Nami Sakai, Hiroshi Kobayashi, Satoshi Okuzumi, Hidekazu Tanaka

    The Astrophysical Journal　954　(2)　110-110　2023年8月28日

    出版者・発行元： American Astronomical Society

    DOI： 10.3847/1538-4357/ace9b9 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

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    Abstract Characterizing the physical properties of dust grains in a protoplanetary disk is critical to comprehending the planet formation process. Our study presents Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) high-resolution observations of the young protoplanetary disk around DG Tau at a 1.3 mm dust continuum. The observations, with a spatial resolution of ≈0.″04, or ≈5 au, revealed a geometrically thin and smooth disk without substantial substructures, suggesting that the disk retains the initial conditions of the planet formation. To further analyze the distributions of dust surface density, temperature, and grain size, we conducted a multiband analysis with several dust models, incorporating ALMA archival data of the 0.87 and 3.1 mm dust polarization. The results showed that the Toomre Q parameter is ≲2 at a 20 au radius, assuming a dust-to-gas mass ratio of 0.01. This implies that a higher dust-to-gas mass ratio is necessary to stabilize the disk. The grain sizes depend on the dust models, and for the DSHARP compact dust, they were found to be smaller than ∼400 μm in the inner region (r ≲ 20 au) while exceeding larger than 3 mm in the outer part. Radiative transfer calculations show that the dust scale height is lower than at least one-third of the gas scale height. These distributions of dust enrichment, grain sizes, and weak turbulence strength may have significant implications for the formation of planetesimals through mechanisms such as streaming instability. We also discuss the CO snowline effect and collisional fragmentation in dust coagulation for the origin of the dust size distribution.

  13. Formulating Compressive Strength of Dust Aggregates from Low to High Volume Filling Factors with Numerical Simulations 査読有り

    Misako Tatsuuma, Akimasa Kataoka, Satoshi Okuzumi, Hidekazu Tanaka

    The Astrophysical Journal　953　(1)　2023年8月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/acdf43 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  14. Planet-Disk Interactions and Orbital Evolution 査読有り

    Paardekooper, S, Dong, R, Duffell, P, Fung, J, Masset, F. S, Ogilvie, G, Tanaka, H

    Protostars and Planets VII, ASP Conference Series　534　685-715　2023年7月

  15. Size Dependence of the Bouncing Barrier in Protoplanetary Dust Growth 査読有り

    Sota Arakawa, Satoshi Okuzumi, Misako Tatsuuma, Hidekazu Tanaka, Eiichiro Kokubo, Daisuke Nishiura, Mikito Furuichi, Taishi Nakamoto

    The Astrophysical Journal Letters　951　(1)　L16-L16　2023年7月1日

    出版者・発行元： American Astronomical Society

    DOI： 10.3847/2041-8213/acdb5f 　

    ISSN：2041-8205

    eISSN：2041-8213

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    Abstract Understanding the collisional behavior of dust aggregates is essential in the context of planet formation. It is known that low-velocity collisions of dust aggregates result in bouncing rather than sticking when the filling factor of colliding dust aggregates is higher than a threshold value. However, a large discrepancy between numerical and experimental results on the threshold filling factor was reported so far. In this study, we perform numerical simulations using soft-sphere discrete element methods and demonstrate that the sticking probability decreases with increasing aggregate radius. Our results suggest that the large discrepancy in the threshold filling factor may reflect the difference in the size of dust aggregates in earlier numerical simulations and laboratory experiments.

  16. Compression of Dust Aggregates via Sequential Collisions with High Mass Ratios 査読有り

    Hidekazu Tanaka, Ryoichi Anayama, Ryo Tazaki

    The Astrophysical Journal　945　(1)　2023年3月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/acb92b 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  17. Threshold velocity for the collisional growth of porous dust aggregates consisting of cohesive frictionless spheres 査読有り

    Sota Arakawa, Hidekazu Tanaka, Eiichiro Kokubo, Daisuke Nishiura, Mikito Furuichi

    Astronomy & Astrophysics　670　L21-L21　2023年2月22日

    出版者・発行元： EDP Sciences

    DOI： 10.1051/0004-6361/202345887 　

    ISSN：0004-6361

    eISSN：1432-0746

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    Understanding the collisional outcomes of dust aggregates and their dependence on the material properties of the constituting particles is of great importance for understanding planet formation. Recent numerical simulations have revealed that interparticle tangential friction plays a crucial role in energy dissipation during collisions between porous dust aggregates, but the importance of friction for the collisional growth of dust aggregates remains poorly understood. Here we demonstrate the effects of interparticle tangential friction on the collisional growth of dust aggregates. We performed numerical simulations of collisions between equal-mass porous dust aggregates consisting of cohesive and frictionless spheres. We changed the collision velocity and impact angle systematically and calculated the collisional growth efficiency as a function of the collision velocity. We found that the threshold velocity for collisional growth decreases when dust aggregates are made of frictionless spheres compared to frictional spheres. Our results highlight the importance of tangential interactions for the collisional behavior of dust aggregates and indicate that the predictive equation for the threshold velocity should be reconstructed.

  18. Collisional Growth and Fragmentation of Dust Aggregates. II. Mass Distribution of Icy Fragments 査読有り

    Yukihiko Hasegawa, Takeru K. Suzuki, Hidekazu Tanaka, Hiroshi Kobayashi, Koji Wada

    The Astrophysical Journal　944　(1)　2023年2月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/acadda 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  19. Nonlinear Outcome of Coagulation Instability in Protoplanetary Disks. II. Dust-ring Formation Mediated by Backreaction and Fragmentation 査読有り

    Ryosuke T. Tominaga, Hidekazu Tanaka, Hiroshi Kobayashi, Shu-ichiro Inutsuka

    The Astrophysical Journal　2022年12月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/ac97e8 　

  20. Collisional Growth Efficiency of Dust Aggregates and Its Independence of the Strength of Interparticle Rolling Friction 査読有り

    Sota Arakawa, Hidekazu Tanaka, Eiichiro Kokubo

    The Astrophysical Journal　939　(2)　100-100　2022年11月1日

    出版者・発行元： American Astronomical Society

    DOI： 10.3847/1538-4357/ac96e1 　

    ISSN：0004-637X 1538-4357

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    <jats:title>Abstract</jats:title> <jats:p>The pairwise collisional growth of dust aggregates consisting of submicron-sized grains is the first step of planet formation, and understanding the collisional behavior of dust aggregates is therefore essential. It is known that the main energy dissipation mechanisms are the tangential frictions between particles in contact, namely, rolling, sliding, and twisting. However, there is great uncertainty for the strength of rolling friction, and the dependence of the collisional growth condition on the strength of rolling friction was poorly understood. Here we performed numerical simulations of collisions between two equal-mass porous aggregates with various collision velocities and impact parameters, and we also changed the strength of rolling friction systematically. We found that the threshold of the collision velocity for the fragmentation of dust aggregates is nearly independent of the strength of rolling friction. This is because the total amount of the energy dissipation by the tangential frictions is nearly constant even though the strength of rolling friction is varied.</jats:p>

  21. Impacts of Viscous Dissipation on Collisional Growth and Fragmentation of Dust Aggregates 査読有り

    Sota Arakawa, Hidekazu Tanaka, Eiichiro Kokubo

    The Astrophysical Journal　933　(2)　2022年7月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/ac7460 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  22. Can Stellar-mass Black Hole Growth Disrupt Disks of Active Galactic Nuclei? The Role of Mechanical Feedback 査読有り

    Hiromichi Tagawa, Shigeo S. Kimura, Zoltán Haiman, Rosalba Perna, Hidekazu Tanaka, Imre Bartos

    The Astrophysical Journal　927　(1)　2022年3月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/ac45f8 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  23. Eccentric Gap Induced by a Super-Jupiter-mass Planet 査読有り

    Yuki A. Tanaka, Kazuhiro D. Kanagawa, Hidekazu Tanaka, Takayuki Tanigawa

    The Astrophysical Journal　925　(1)　95-95　2022年1月1日

    出版者・発行元： American Astronomical Society

    DOI： 10.3847/1538-4357/ac3af5 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

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    <title>Abstract</title> A giant planet embedded in a protoplanetary disk opens a gap by tidal interaction, and properties of the gap strongly depend on the planetary mass and disk parameters. Many numerical simulations of this process have been conducted, but detailed simulations and analysis of gap formation by a super-Jupiter-mass planet have not been thoroughly conducted. We performed two-dimensional numerical hydrodynamic simulations of the gap formation process by a super-Jupiter-mass planet and examined the eccentricity of the gap. When the planet is massive, the radial motion of gas is excited, causing the eccentricity of the gap’s outer edge to increase. Our simulations showed that the critical planetary mass for the eccentric gap was ∼ 3 <italic>M</italic> J in a disk with <italic>α</italic> = 4.0 × 10−3 and <italic>h</italic>/<italic>r</italic> = 0.05, a finding that was consistent with that reported in a previous work. The critical planetary mass for the eccentric gap depends on the viscosity and the disk scale height. We found that the critical mass could be described by considering a dimensionless parameter related to the gap depth. The onset of gap eccentricity enhanced the surface density inside the gap, shallowing the gap more than the empirical relation derived in previous studies for a planet heavier than the critical mass. Therefore, our results suggest that the mass accretion rate, which strongly depends on the gas surface density in the gap, is also enhanced for super-Jupiter-mass planets. These results may substantially impact the formation and evolution processes of super-Jupiter-mass planets and population synthesis calculations.

  24. Rapid Formation of Gas-giant Planets via Collisional Coagulation from Dust Grains to Planetary Cores 査読有り

    Hiroshi Kobayashi, Hidekazu Tanaka

    The Astrophysical Journal　922　(1)　2021年11月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/ac289c 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  25. Dust Rings as a Footprint of Planet Formation in a Protoplanetary Disk 査読有り

    Kazuhiro D. Kanagawa, Takayuki Muto, Hidekazu Tanaka

    The Astrophysical Journal　921　(2)　2021年11月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/ac282b 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  26. Collisional Growth and Fragmentation of Dust Aggregates with Low Mass Ratios. I. Critical Collision Velocity for Water Ice 査読有り

    Yukihiko Hasegawa, Takeru K. Suzuki, Hidekazu Tanaka, Hiroshi Kobayashi, Koji Wada

    The Astrophysical Journal　915　(1)　22-22　2021年7月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/abf6cf 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  27. Ring Formation by Coagulation of Dust Aggregates in the Early Phase of Disk Evolution around a Protostar 査読有り

    Satoshi Ohashi, Hiroshi Kobayashi, Riouhei Nakatani, Satoshi Okuzumi, Hidekazu Tanaka, Koji Murakawa, Yichen Zhang, Hauyu Baobab Liu, Nami Sakai

    The Astrophysical Journal　907　(2)　80-80　2021年2月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/abd0fa 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  28. Comments on 'Type II migration strikes back - an old paradigm for planet migration in discs' by Scardoni et al. 査読有り

    Kazuhiro D. Kanagawa, Hidekazu Tanaka

    MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY　494　(3)　3449-3452　2020年5月

    DOI： 10.1093/mnras/staa1011 　

    ISSN：0035-8711

    eISSN：1365-2966

  29. Final Masses of Giant Planets. III. Effect of Photoevaporation and a New Planetary Migration Model 査読有り

    Hidekazu Tanaka, Kiyoka Murase, Takayuki Tanigawa

    The Astrophysical Journal　891　(2)　id. 143　2020年3月10日

    DOI： 10.3847/1538-4357/ab77af 　

  30. Unveiling Dust Aggregate Structure in Protoplanetary Disks by Millimeter-wave Scattering Polarization 査読有り

    Ryo Tazaki, Hidekazu Tanaka, Akimasa Kataoka, Satoshi Okuzumi, Takayuki Muto

    The Astrophysical Journal　885　(1)　52-52　2019年10月30日

    DOI： 10.3847/1538-4357/ab45f0 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  31. Effect of dust size and structure on scattered-light images of protoplanetary discs 査読有り

    Tazaki Ryo, Tanaka H, Muto T, Kataoka A, Okuzumi S

    MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY　485　(4)　4951-4966　2019年6月

    DOI： 10.1093/mnras/stz662 　

    ISSN：0035-8711

  32. Tensile Strength of Porous Dust Aggregates 査読有り

    Tatsuuma Misako, Kataoka Akimasa, Tanaka Hidekazu

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　874　(2)　2019年4月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/ab09f7 　

    ISSN：0004-637X

  33. Shock-generating Planetesimals Perturbed by a Giant Planet in a Gas Disk 査読有り

    Nagasawa M, Tanaka K. K, Tanaka H, Nomura H, Nakamoto T, Miura H

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　871　(1)　110-110　2019年1月20日

    DOI： 10.3847/1538-4357/aaf795 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  34. Collisional disruption of planetesimals in the gravity regime with iSALE code: Comparison with SPH code for purely hydrodynamic bodies 査読有り

    Ryo Suetsugu, Hidekazu Tanaka, Hiroshi Kobayashi, Hidenori Genda

    Icarus　314　121-132　2018年11月1日

    出版者・発行元： Academic Press Inc.

    DOI： 10.1016/j.icarus.2018.05.027 　

    ISSN：1090-2643 0019-1035

  35. Slowing Down Type II Migration of Gas Giants to Match Observational Data 査読有り

    Ida, Shigeru, Tanaka, Hidekazu, Johansen, Anders, Kanagawa, Kazuhiro D, Tanigawa, Takayuki

    The Astrophysical Journal　864　(1)　77(10pp)-77　2018年9月

    出版者・発行元：

    DOI： 10.3847/1538-4357/aad69c 　

    eISSN：1538-4357

  36. ALMA observations of sulfur-bearing molecules in protoplanetary disks

    H. Nomura, A. Higuchi, N. Sakai, S. Yamamoto, M. Nagasawa, K.K. Tanaka, H. Miura, T. Nakamoto, H. Tanaka, T. Yamamoto, C. Walsh, T.J. Millar

    Proceedings of the International Astronomical Union　14　(S345)　360-361　2018年8月

    出版者・発行元： Cambridge University Press (CUP)

    DOI： 10.1017/s1743921319002072 　

    ISSN：1743-9213

    eISSN：1743-9221

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    Abstract It is thought that protoplanets formed in protoplanetary disks excite the orbital motion of the surrounding planetesimals, and the bow shocks caused by the highly excited planetesimals heat their icy component evaporating into gas. We have performed model calculations to study the evolution of molecular abundances of the evaporated icy component, which suggests sulfur-bearing molecules can be good tracers of icy planetesimal evaporation. Here we report the result of our ALMA observations of sulfur-bearing molecules towards protoplanetary disks. The lines were undetected but the obtained upper limits of the line fluxes and our model calculations give upper limits of the fractional abundances of x(H2S) &lt; 10−11 and x(SO) &lt; 10−10 in the outer disk. These results are consistent with the molecular abundances in comets in our Solar system.

  37. From Planetesimal to Planet in Turbulent Disks. II. Formation of Gas Giant Planets 査読有り

    Kobayashi Hiroshi, Tanaka Hidekazu

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　862　(2)　2018年8月1日

    DOI： 10.3847/1538-4357/aacdf5 　

    ISSN：0004-637X

  38. Radial Migration of Gap-opening Planets in Protoplanetary Disks. I. The Case of a Single Planet 査読有り

    Kanagawa Kazuhiro D, Tanaka Hidekazu, Szuszkiewicz Ewa

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　861　(2)　140-140　2018年7月10日

    DOI： 10.3847/1538-4357/aac8d9 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  39. Light Scattering by Fractal Dust Aggregates. II. Opacity and Asymmetry Parameter 査読有り

    Tazaki Ryo, Tanaka Hidekazu

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　860　(1)　2018年6月10日

    DOI： 10.3847/1538-4357/aac32d 　

    ISSN：0004-637X

  40. Modelling of deep gaps created by giant planets in protoplanetary disks 査読有り

    Kanagawa Kazuhiro D, Tanaka Hidekazu, Muto Takayuki, Tanigawa Takayuki

    PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF JAPAN　69　(6)　2017年12月

    DOI： 10.1093/pasj/psx114 　

    ISSN：0004-6264

    eISSN：2053-051X

  41. Thermal conductivity of porous aggregates 査読有り

    Sota Arakawa, Hidekazu Tanaka, Akimasa Kataoka, Taishi Nakamoto

    ASTRONOMY & ASTROPHYSICS　608　L7(4pp)　2017年12月

    DOI： 10.1051/0004-6361/201732182 　

    ISSN：1432-0746

  42. Impact erosion model for gravity-dominated planetesimals 査読有り

    Hidenori Genda, Tomoaki Fujita, Hiroshi Kobayashi, Hidekazu Tanaka, Ryo Suetsugu, Yutaka Abe

    ICARUS　294　234-246　2017年9月

    DOI： 10.1016/j.icarus.2017.03.009 　

    ISSN：0019-1035

    eISSN：1090-2643

  43. Analyzing multistep homogeneous nucleation in vapor-to-solid transitions using molecular dynamics simulations 査読有り

    Kyoko K. Tanaka, Jurg Diemand, Hidekazu Tanaka, Raymond Angelil

    PHYSICAL REVIEW E　96　(2)　022804(9pp)　2017年8月

    DOI： 10.1103/PhysRevE.96.022804 　

    ISSN：2470-0045

    eISSN：2470-0053

  44. Comprehensive Study of Thermal Desorption of Grain-surface Species by Accretion Shocks around Protostars 査読有り

    Hitoshi Miura, Tetsuo Yamamoto, Hideko Nomura, Taishi Nakamoto, Kyoko K. Tanaka, Hidekazu Tanaka, Makiko Nagasawa

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　839　(1)　47(16pp)　2017年4月

    DOI： 10.3847/1538-4357/aa67df 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  45. Evolution of Morphological and Physical Properties of Laboratory Interstellar Organic Residues with Ultraviolet Irradiation 査読有り

    L. Piani, S. Tachibana, T. Hama, H. Tanaka, Y. Endo, I. Sugawara, L. Dessimoulie, Y. Kimura, A. Miyake, J. Matsuno, A. Tsuchiyama, K. Fujita, S. Nakatsubo, H. Fukushi, S. Mori, T. Chigai, H. Yurimoto, A. Kouchi

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　837　(1)　35(11pp)　2017年3月

    DOI： 10.3847/1538-4357/aa5ca6 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  46. 「2015年度日本惑星科学会最優秀発表賞受賞論文」微惑星形成理論の観測的検証に向けて

    田崎 亮, 田中 秀和, 奥住 聡, 片岡 章雅, 野村 英子

    日本惑星科学会誌遊星人　26　(2)　46-55　2017年

    出版者・発行元： 日本惑星科学会

    DOI： 10.14909/yuseijin.26.2_46 　

    ISSN：0918-273X

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    <p></p><p>惑星形成過程の第一歩である微惑星形成は, これまでに数々の問題点が指摘されてきた. ところが, 近年, 極端に密度の低いダストの凝集体 (アグリゲイト)を考慮することで, 様々な問題が回避され, 微惑星が形成可能であるということが理論的に明らかになってきた. しかし, 低密度アグリゲイトの存在は観測的にはよくわかっておらず, 未だ理論モデルの観測的検証には至っていない. 本稿では, 低密度アグリゲイトによる光散乱特性について解説し, そこから期待される低密度アグリゲイトが存在する原始惑星系円盤の観測的性質について議論する.</p>

  47. Mass constraint for a planet in a protoplanetary disk from the gap width 査読有り

    Kazuhiro D. Kanagawa, Takayuki Muto, Hidekazu Tanaka, Takayuki Tanigawa, Taku Takeuchi, Takashi Tsukagoshi, Munetake Momose

    PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF JAPAN　68　(3)　43(7pp)　2016年6月

    DOI： 10.1093/pasj/psw037 　

    ISSN：0004-6264

    eISSN：2053-051X

  48. LIGHT SCATTERING BY FRACTAL DUST AGGREGATES. I. ANGULAR DEPENDENCE OF SCATTERING 査読有り

    Ryo Tazaki, Hidekazu Tanaka, Satoshi Okuzumi, Akimasa Kataoka, Hideko Nomura

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　823　(2)　70(16pp)　2016年6月

    DOI： 10.3847/0004-637X/823/2/70 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  49. FINAL MASSES OF GIANT PLANETS. II. JUPITER FORMATION IN A GAS-DEPLETED DISK 査読有り

    Takayuki Tanigawa, Hidekazu Tanaka

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　823　(1)　48(14pp)　2016年5月

    DOI： 10.3847/0004-637X/823/1/48 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  50. SINTERING-INDUCED DUST RING FORMATION IN PROTOPLANETARY DISKS: APPLICATION TO THE HL TAU DISK 査読有り

    Satoshi Okuzumi, Munetake Momose, Sin-iti Sirono, Hiroshi Kobayashi, Hidekazu Tanaka

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　821　(2)　82(24pp)　2016年4月

    DOI： 10.3847/0004-637X/821/2/82 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  51. FROM PLANETESIMALS TO PLANETS IN TURBULENT PROTOPLANETARY DISKS. I. ONSET OF RUNAWAY GROWTH 査読有り

    Kobayashi, Hiroshi Tanaka, Hidekazu Okuzumi, Satoshi

    Astrophys. J.　817　(2)　105　2016年2月1日

    DOI： 10.3847/0004-637X/817/2/105 　

  52. Resolution dependence of disruptive collisions between planetesimals in the gravity regime 査読有り

    Hidenori Genda, Tomoaki Fujita, Hiroshi Kobayashi, Hidekazu Tanaka, Yutaka Abe

    ICARUS　262　58-66　2015年12月

    DOI： 10.1016/j.icarus.2015.08.029 　

    ISSN：0019-1035

    eISSN：1090-2643

  53. Detailed structure of the outer disk around HD169142 with polarized light in H-band 査読有り

    Munetake Momose, Ayaka Morita, Misato Fukagawa, Takayuki Muto, Taku Takeuchi, Jun Hashimoto, Mitsuhiko Honda, Tomoyuki Kudo, Yoshiko K. Okamoto, Kazuhiro D. Kanagawa, Hidekazu Tanaka, Carol A. Grady, Michael L. Sitko, Eiji Akiyama, Thayne Currie, Katherine B. Follette, Satoshi Mayama, Nobuhiko Kusakabe, Lyu Abe, Wolfgang Brandner, Timothy D. Brandt, Joseph C. Carson, Sebastian Egner, Markus Feldt, Miwa Goto, Olivier Guyon, Yutaka Hayano, Masahiko Hayashi, Saeko S. Hayashi, Thomas Henning, Klaus W. Hodapp, Miki Ishii, Masanori Iye, Markus Janson, Ryo Kandori, Gillian R. Knapp, Masayuki Kuzuhara, Jungmi Kwon, Taro Matsuo, Michael W. McElwain, Shoken Miyama, Jun-Ichi Morino, Amaya Moro-Martin, Tetsuo Nishimura, Tae-Soo Pyo, Eugene Serabyn, Takuya Suenaga, Hiroshi Suto, Ryuji Suzuki, Yasuhiro H. Takahashi, Michihiro Takami, Naruhisa Takato, Hiroshi Terada, Christian Thalmann, Daigo Tomono, Edwin L. Turner, Makoto Watanabe, John Wisniewski, Toru Yamada, Hideki Takami, Tomonori Usuda, Motohide Tamura

    PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF JAPAN　67　(5)　83　2015年10月

    DOI： 10.1093/pasj/psv051 　

    ISSN：0004-6264

    eISSN：2053-051X

  54. Homogeneous SPC/E water nucleation in large molecular dynamics simulations 査読有り

    Raymond Angelil, Juerg Diemand, Kyoko K. Tanaka, Hidekazu Tanaka

    JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS　143　(6)　064507　2015年8月

    DOI： 10.1063/1.4928055 　

    ISSN：0021-9606

    eISSN：1089-7690

  55. Simple improvements to classical bubble nucleation models 査読有り

    Kyoko K. Tanaka, Hidekazu Tanaka, Raymond Angelil, Juerg Diemand

    PHYSICAL REVIEW E　92　(2)　022401　2015年8月

    DOI： 10.1103/PhysRevE.92.022401 　

    ISSN：1539-3755

    eISSN：1550-2376

  56. MASS ESTIMATES OF A GIANT PLANET IN A PROTOPLANETARY DISK FROM THE GAP STRUCTURES 査読有り

    Kazuhiro D. Kanagawa, Takayuki Muto, Hidekazu Tanaka, Takayuki Tanigawa, Taku Takeuchi, Takashi Tsukagoshi, Munetake Momose

    ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS　806　(1)　L15　2015年6月

    DOI： 10.1088/2041-8205/806/1/L15 　

    ISSN：2041-8205

    eISSN：2041-8213

  57. Formation of a disc gap induced by a planet: effect of the deviation from Keplerian disc rotation 査読有り

    K. D. Kanagawa, H. Tanaka, T. Muto, T. Tanigawa, T. Takeuchi

    MONTHLY NOTICES OF THE ROYAL ASTRONOMICAL SOCIETY　448　(1)　994-1006　2015年3月

    DOI： 10.1093/mnras/stv025 　

    ISSN：0035-8711

    eISSN：1365-2966

  58. Bubble evolution and properties in homogeneous nucleation simulations 査読有り

    Raymond Angelil, Juerg Diemand, Kyoko K. Tanaka, Hidekazu Tanaka

    PHYSICAL REVIEW E　90　(6)　063301　2014年12月

    DOI： 10.1103/PhysRevE.90.063301 　

    ISSN：1539-3755

    eISSN：1550-2376

  59. The Multifaceted Planetesimal Formation Process 査読有り

    Anders Johansen, Jürgen Blum, Hidekazu Tanaka, Chris Ormel, Martin Bizzarro, Hans Rickman

    Protostars and Planets VI　6　547-570　2014年12月

  60. Direct simulations of homogeneous bubble nucleation: Agreement with classical nucleation theory and no local hot spots 査読有り

    Juerg Diemand, Raymond Angelil, Kyoko K. Tanaka, Hidekazu Tanaka

    PHYSICAL REVIEW E　90　(5)　052407　2014年11月

    DOI： 10.1103/PhysRevE.90.052407 　

    ISSN：1539-3755

    eISSN：1550-2376

  61. REVISITING JOVIAN-RESONANCE INDUCED CHONDRULE FORMATION 査読有り

    M. Nagasawa, K. K. Tanaka, H. Tanaka, T. Nakamoto, H. Miura, T. Yamamoto

    ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS　794　(1)　L7(5pp)　2014年10月

    DOI： 10.1088/2041-8205/794/1/L7 　

    ISSN：2041-8205

    eISSN：2041-8213

  62. Opacity of fluffy dust aggregates 査読有り

    Akimasa Kataoka, Satoshi Okuzumi, Hidekazu Tanaka, Hideko Nomura

    ASTRONOMY & ASTROPHYSICS　568　A42(15pp)　2014年8月

    DOI： 10.1051/0004-6361/201323199 　

    ISSN：0004-6361

    eISSN：1432-0746

  63. Free energy of cluster formation and a new scaling relation for the nucleation rate 査読有り

    Kyoko K. Tanaka, Juerg Diemand, Raymond Angelil, Hidekazu Tanaka

    JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS　140　(19)　194310(7pp)　2014年5月

    DOI： 10.1063/1.4875803 　

    ISSN：0021-9606

    eISSN：1089-7690

  64. Molecular dynamics simulations of the nucleation of water: Determining the sticking probability and formation energy of a cluster 査読有り

    Kyoko K. Tanaka, Akio Kawano, Hidekazu Tanaka

    JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS　140　(11)　114302(11pp)　2014年3月

    DOI： 10.1063/1.4867909 　

    ISSN：0021-9606

    eISSN：1089-7690

  65. Properties of liquid clusters in large-scale molecular dynamics nucleation simulations 査読有り

    Raymond Angelil, Juerg Diemand, Kyoko K. Tanaka, Hidekazu Tanaka

    JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS　140　(7)　074303(16pp)　2014年2月

    DOI： 10.1063/1.4865256 　

    ISSN：0021-9606

    eISSN：1089-7690

  66. Growth efficiency of dust aggregates through collisions with high mass ratios 査読有り

    Koji Wada, Hidekazu Tanaka, Satoshi Okuzumi, Hiroshi Kobayashi, Toru Suyama, Hiroshi Kimura, Tetsuo Yamamoto

    ASTRONOMY & ASTROPHYSICS　559　A62(8pp)　2013年11月

    DOI： 10.1051/0004-6361/201322259 　

    ISSN：0004-6361

    eISSN：1432-0746

  67. Large scale molecular dynamics simulations of homogeneous nucleation 査読有り

    Juerg Diemand, Raymond Angelil, Kyoko K. Tanaka, Hidekazu Tanaka

    JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS　139　(7)　074309(14pp)　2013年8月

    DOI： 10.1063/1.4818639 　

    ISSN：0021-9606

  68. Evaporation of icy planetesimals due to bow shocks 査読有り

    Kyoko K. Tanaka, Tetsuo Yamamoto, Hidekazu Tanaka, Hitoshi Miura, Makiko Nagasawa, Taishi Nakamoto

    Astrophysical Journal　764　(2)　120(11pp)　2013年2月20日

    出版者・発行元： Institute of Physics Publishing

    DOI： 10.1088/0004-637X/764/2/120 　

    ISSN：1538-4357 0004-637X

    eISSN：1538-4357

  69. Large Scale MD Simulations of Nucleation 査読有り

    Juerg Diemand, Raymond Angelil, Kyoko K. Tanaka, Hidekazu Tanaka

    NUCLEATION AND ATMOSPHERIC AEROSOLS　1527　19-22　2013年

    DOI： 10.1063/1.4803194 　

    ISSN：0094-243X

  70. Fluffy dust forms icy planetesimals by static compression 査読有り

    Akimasa Kataoka, Hidekazu Tanaka, Satoshi Okuzumi, Koji Wada

    Astronomy and Astrophysics　557　L4(4pp)　2013年

    DOI： 10.1051/0004-6361/201322151 　

    ISSN：0004-6361 1432-0746

  71. Static compression of porous dust aggregates 査読有り

    A. Kataoka, H. Tanaka, S. Okuzumi, K. Wada

    Astronomy and Astrophysics　554　A4(12pp)　2013年

    DOI： 10.1051/0004-6361/201321325 　

    ISSN：0004-6361 1432-0746

  72. Migration rates of planets due to scattering of planetesimals 査読有り

    C. W. Ormel, S. Ida, H. Tanaka

    Astrophysical Journal　758　(2)　80　2012年10月20日

    出版者・発行元： Institute of Physics Publishing

    DOI： 10.1088/0004-637X/758/2/80 　

    ISSN：1538-4357 0004-637X

  73. MIGRATION RATES OF PLANETS DUE TO SCATTERING OF PLANETESIMALS 査読有り

    C. W. Ormel, S. Ida, H. Tanaka

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　758　(2)　80(17pp)　2012年10月

    DOI： 10.1088/0004-637X/758/2/80 　

    ISSN：0004-637X

  74. GEOMETRIC CROSS SECTIONS OF DUST AGGREGATES AND A COMPRESSION MODEL FOR AGGREGATE COLLISIONS 査読有り

    Toru Suyama, Koji Wada, Hidekazu Tanaka, Satoshi Okuzumi

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　753　(2)　115(10pp)　2012年7月

    DOI： 10.1088/0004-637X/753/2/115 　

    ISSN：0004-637X

  75. GEOMETRIC CROSS SECTIONS OF DUST AGGREGATES AND A COMPRESSION MODEL FOR AGGREGATE COLLISIONS 査読有り

    Toru Suyama, Koji Wada, Hidekazu Tanaka, Satoshi Okuzumi

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　753　(2)　115　2012年7月

    DOI： 10.1088/0004-637X/753/2/115 　

    ISSN：0004-637X

  76. Rapid coagulation of porous dust aggregates outside the snow line: A pathway to successful icy planetesimal formation 査読有り

    Satoshi Okuzumi, Hidekazu Tanaka, Hiroshi Kobayashi, Koji Wada

    Astrophysical Journal　752　(2)　106　2012年6月20日

    出版者・発行元： Institute of Physics Publishing

    DOI： 10.1088/0004-637X/752/2/106 　

    ISSN：1538-4357 0004-637X

  77. RAPID COAGULATION OF POROUS DUST AGGREGATES OUTSIDE THE SNOW LINE: A PATHWAY TO SUCCESSFUL ICY PLANETESIMAL FORMATION 査読有り

    Satoshi Okuzumi, Hidekazu Tanaka, Hiroshi Kobayashi, Koji Wada

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　752　(2)　106(18pp)　2012年6月

    DOI： 10.1088/0004-637X/752/2/106 　

    ISSN：0004-637X

  78. Growth of Cosmic Dust Aggregates and Reexamination of Particle Interaction Models 査読有り

    Hidekazu Tanaka, Koji Wada, Toru Suyama, Satoshi Okuzumi

    PROGRESS OF THEORETICAL PHYSICS SUPPLEMENT　195　(195)　101-113　2012年

    DOI： 10.1143/PTPS.195.101 　

    ISSN：0375-9687

  79. PLANETARY CORE FORMATION WITH COLLISIONAL FRAGMENTATION AND ATMOSPHERE TO FORM GAS GIANT PLANETS 査読有り

    Hiroshi Kobayashi, Hidekazu Tanaka, Alexander V. Krivov

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　738　(1)　35(11pp)　2011年9月

    DOI： 10.1088/0004-637X/738/1/35 　

    ISSN：0004-637X

  80. Planetary core formation with collisional fragmentation and atmosphere to form gas giant planets 査読有り

    Hiroshi Kobayashi, Hidekazu Tanaka, Alexander V. Krivov

    Astrophysical Journal　738　(1)　35　2011年9月1日

    出版者・発行元： Institute of Physics Publishing

    DOI： 10.1088/0004-637X/738/1/35 　

    ISSN：1538-4357 0004-637X

  81. The rebound condition of dust aggregates revealed by numerical simulation of their collisions 査読有り

    Koji Wada, Hidekazu Tanaka, Toru Suyama, Hiroshi Kimura, Tetsuo Yamamoto

    Astrophysical Journal　737　(1)　36　2011年8月10日

    出版者・発行元： Institute of Physics Publishing

    DOI： 10.1088/0004-637X/737/1/36 　

    ISSN：1538-4357 0004-637X

  82. THE REBOUND CONDITION OF DUST AGGREGATES REVEALED BY NUMERICAL SIMULATION OF THEIR COLLISIONS 査読有り

    Koji Wada, Hidekazu Tanaka, Toru Suyama, Hiroshi Kimura, Tetsuo Yamamoto

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　737　(1)　36(12pp)　2011年8月

    DOI： 10.1088/0004-637X/737/1/36 　

    ISSN：0004-637X

  83. Molecular dynamics simulations of nucleation from vapor to solid composed of Lennard-Jones molecules 査読有り

    Kyoko K. Tanaka, Hidekazu Tanaka, Tetsuo Yamamoto, Katsuyuki Kawamura

    JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS　134　(20)　204313(13pp)　2011年5月

    DOI： 10.1063/1.3593459 　

    ISSN：0021-9606

  84. ELECTROSTATIC BARRIER AGAINST DUST GROWTH IN PROTOPLANETARY DISKS. II. MEASURING THE SIZE OF THE "FROZEN" ZONE 査読有り

    Satoshi Okuzumi, Hidekazu Tanaka, Taku Takeuchi, Masa-aki Sakagami

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　731　(2)　96(16pp)　2011年4月

    DOI： 10.1088/0004-637X/731/2/96 　

    ISSN：0004-637X

  85. ELECTROSTATIC BARRIER AGAINST DUST GROWTH IN PROTOPLANETARY DISKS. I. CLASSIFYING THE EVOLUTION OF SIZE DISTRIBUTION 査読有り

    Satoshi Okuzumi, Hidekazu Tanaka, Taku Takeuchi, Masa-aki Sakagami

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　731　(2)　95(20pp)　2011年4月

    DOI： 10.1088/0004-637X/731/2/95 　

    ISSN：0004-637X

  86. Molecular Dynamics Simulations of Nucleation from Vapor with Lennard-Jones Type and H2O Molecules 査読有り

    Kyoko K. Tanaka, Hidekazu Tanaka, Tetsuo Yamamoto, Katsuyuki Kawamura

    Physics and Chemistry of Ice　12　307-312　2011年

  87. Planetary growth with collisional fragmentation and gas drag 査読有り

    Hiroshi Kobayashi, Hidekazu Tanaka, Alexander V. Krivov, Satoshi Inaba

    ICARUS　209　(2)　836-847　2010年10月

    DOI： 10.1016/j.icarus.2010.04.021 　

    ISSN：0019-1035

  88. Fragmentation model dependence of collision cascades 査読有り

    Hiroshi Kobayashi, Hidekazu Tanaka

    ICARUS　206　(2)　735-746　2010年4月

    DOI： 10.1016/j.icarus.2009.10.004 　

    ISSN：0019-1035

  89. NUMERICAL MODELING OF THE COAGULATION AND POROSITY EVOLUTION OF DUST AGGREGATES 査読有り

    Satoshi Okuzumi, Hidekazu Tanaka, Masa-Aki Sakagami

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　707　(2)　1247-1263　2009年12月

    DOI： 10.1088/0004-637X/707/2/1247 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  90. COLLISIONAL GROWTH CONDITIONS FOR DUST AGGREGATES 査読有り

    Koji Wada, Hidekazu Tanaka, Toru Suyama, Hiroshi Kimura, Tetsuo Yamamoto

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　702　(2)　1490-1501　2009年9月

    DOI： 10.1088/0004-637X/702/2/1490 　

    ISSN：0004-637X

    eISSN：1538-4357

  91. Dust Growth in Protoplanetary Disks 査読有り

    Hidekazu Tanaka, Koji Wada, Toru Suyama

    EXOPLANETS AND DISKS: THEIR FORMATION AND DIVERSITY　1158　97-+　2009年

    ISSN：0094-243X

  92. Numerical Simulation of Dust Aggregate Collisions: Growth and Disruption of Dust Aggregates 査読有り

    Koji Wada, Hidekazu Tanaka, Toru Suyama, Hiroshi Kimura, Tetsuo Yamamoto

    EXOPLANETS AND DISKS: THEIR FORMATION AND DIVERSITY　1158　103-+　2009年

    ISSN：0094-243X

  93. Electric Charging of Dust Aggregates and its Effect on Dust Coagulation in Protoplanetary Disks 査読有り

    Satoshi Okuzumi, Hidekazu Tanaka, Masa-aki Sakagami

    EXOPLANETS AND DISKS: THEIR FORMATION AND DIVERSITY　1158　149-+　2009年

    ISSN：0094-243X

  94. 惑星系円盤ダストの物理過程

    山本 哲生, 和田 浩二, 小林 浩, 木村 宏, 田中 今日子, 田中 秀和

    天文月報　102　(2)　118-126　2009年

    出版者・発行元： 日本天文学会

    ISSN：0374-2466

  95. Numerical simulation of density evolution of dust aggregates in protoplanetary disks. I. Head-on collisions 査読有り

    Toru Suyama, Koji Wada, Hidekazu Tanaka

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　684　(2)　1310-1322　2008年9月

    DOI： 10.1086/590143 　

    ISSN：0004-637X

  96. 合体成長過程におけるダスト圧縮過程の数値計算とその定式化 招待有り 査読有り

    陶山 徹, 和田 浩二, 田中 秀和

    遊・星・人 : 日本惑星科学会誌　17　(3)　177-184　2008年9月

    出版者・発行元： 日本惑星科学会

    ISSN：0918-273X

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    微惑星形成の初期条件として,ダスト進化は重要である.ダストは衝突合体をくりかえしながら,成長していく.ダスト同士が衝突合体する際,衝突圧縮によってダストの内部構造や密度が変化すると考えられる.ダストの構造や密度の変化は,ダストの強度やガス抵抗の断面積に影響を及ぼす.本研究では,ダスト衝突のN体計算を行い,その圧縮過程について調べ,原始惑星系円盤内でのダスト密度進化を定式化した.その結果,10^<-4>g/cm^3という非常に低い密度を持つ巨大ダストの形成が示唆された.

  97. Numerical simulation of dust aggregate collisions. II. Compression and disruption of three-dimensional aggregates in head-on collisions 査読有り

    Koji Wada, Hidekazu Tanaka, Toru Suyama, Hiroshi Kimura, Tetsuo Yamamoto

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　677　(2)　1296-1308　2008年4月

    DOI： 10.1086/529511 　

    ISSN：0004-637X

  98. Numerical Simulation of Dust Aggregate Collisions

    Koji Wada, Hidekazu Tanaka, Toru Suyama, Hiroshi Kimura, Tetsuo Yamamoto

    Low Temperature Science　66　55-64　2008年

  99. Evolution of Dust Grains in Planet Formation Process

    Hidekazu Tanaka

    Low Temperature Science　66　47-54　2008年

  100. Numerical simulation of dust aggregate collisions. I. Compression and disruption of two-dimensional aggregates 査読有り

    Koji Wada, Hidekazu Tanaka, Toru Suyama, Hiroshi Kimura, Tetsuo Yamamoto

    Astrophysical Journal　661　(1 I)　320-333　2007年5月20日

    出版者・発行元： Institute of Physics Publishing

    DOI： 10.1086/514332 　

    ISSN：1538-4357 0004-637X

  101. Numerical simulation of dust aggregate collisions. I. Compression and disruption of two-dimensional aggregates 査読有り

    Koji Wada, Hidekazu Tanaka, Toru Suyama, Hiroshi Kimura, Tetsuo Yamamoto

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　661　(1)　320-333　2007年5月

    DOI： 10.1086/514332 　

    ISSN：0004-637X

  102. ダストアグリゲイトの衝突数値シミュレーション--ダストの圧縮・破壊と構造進化 (宇宙における氷と物質進化) -- (惑星形成と氷微粒子)

    和田 浩二, 田中 秀和, 陶山 徹

    低温科学　66　55-64　2007年

    出版者・発行元： 北海道大学低温科学研究所

    ISSN：1880-7593

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    2章 惑星形成と氷微粒子惑星形成はダスト (μm以下のサイズの粒子が多数付着しアグリゲイトになっている) 同士が衝突合体成長していくことから始まるが，その詳細は不明な点が多い．本研究では，衝突によるダストアグリゲイトの構造進化過程を明らかにするべく，３次元アグリゲイトの正面衝突の数値シミュレーションを行った．結果として，アグリゲイトは衝突によってあまり圧縮されない (フラクタル次元は～2.5) ことが示され，圧縮過程のスケーリング則および「状態方程式」が得られた．また，氷粒子からなるアグリゲイトは，数十m/sの高速衝突でも成長できること が示された．以上のことから，ダストの衝突合体によって低密度な微惑星が形成されることが示唆される．We study collisions between dust aggregates to construct a model of their structural evolution in protoplanetary disks. We carry out three-dimensional simulations of aggregate collisions and examine their compression and disruption processes. We take clusters of ballistic clus...

  103. 惑星形成過程におけるダストの進化を探る (宇宙における氷と物質進化) -- (惑星形成と氷微粒子)

    田中 秀和, 陶山 徹, 和田 浩二

    低温科学　66　47-54　2007年

    出版者・発行元： 北海道大学低温科学研究所

    ISSN：1880-7593

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    2章 惑星形成と氷微粒子惑星形成論において，サブミクロンサイズのダストから微惑星形成までの過程は最も不定性の大きい部分である．我々のグループでは，成長したダストを微粒子の集合体として扱い，ダスト成長時の内部構造進化を考慮した次世代ダストモデルの構築を進めている．本稿では，惑星形成論の現状を説明した上で，我々のグループの最新の成果であるダスト衝突の数値計算とそれにより得られたダスト構造進化モデルの内容を紹介する．我々の次世代ダストモデルは，惑星形成論における微惑星形成過程の解明以外でも天文観測の解析など多方面において有用なものとなるであろう．In the planetary formation theory, formation process of planetesimals from dust grains is one of the most uncertain parts. We are trying to construct a new dust model in which we take into account internal structure of dust aggregates composed of a number of sub-micron sized grains. In the present paper, we briefly describ...

  104. Orbital evolution and accretion of protoplanets tidally interacting with a gas disk - II. Solid surface density evolution with type-I migration 査読有り

    Junko K. Daisaka, Hidekazu Tanaka, Shigeru Ida

    ICARUS　185　(2)　492-507　2006年12月

    DOI： 10.1016/j.icarus.2006.07.003 　

    ISSN：0019-1035

  105. Orbital evolution and accretion of protoplanets tidally interacting with a gas disk I. Effects of interaction with planetesimals and other protoplanets 査読有り

    J Kominami, H Tanaka, S Ida

    ICARUS　178　(2)　540-552　2005年11月

    DOI： 10.1016/j.icarus.2005.05.008 　

    ISSN：0019-1035

  106. Type-I惑星移動と原始惑星形成

    小南 淳子, 田中 秀和, 井田 茂

    遊・星・人 : 日本惑星科学会誌　14　(3)　134-141　2005年9月25日

    出版者・発行元： 日本惑星科学会

    ISSN：0918-273X

  107. The evidence of an early stellar encounter in Edgeworth-Kuiper belt 査読有り

    H Kobayashi, S Ida, H Tanaka

    ICARUS　177　(1)　246-255　2005年9月

    DOI： 10.1016/j.icarus.2005.02.017 　

    ISSN：0019-1035

  108. Dust growth and settling in protoplanetary disks and disk spectral energy distributions. I. Laminar disks 査読有り

    Hidekazu Tanaka, Youhei Himeno, Shigeru Ida

    Astrophysical Journal　625　(1 I)　414-426　2005年5月20日

    出版者・発行元： Institute of Physics Publishing

    DOI： 10.1086/429658 　

    ISSN：1538-4357 0004-637X

  109. Tests of the homogeneous nucleation theory with molecular-dynamics simulations. I. Lennard-Jones molecules 査読有り

    KK Tanaka, K Kawamura, H Tanaka, K Nakazawa

    JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS　122　(18)　184514　2005年5月

    DOI： 10.1063/1.1896345 　

    ISSN：0021-9606

  110. A new theory of bubble formation in magma 査読有り

    K Yamada, H Tanaka, K Nakazawa, H Emori

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SOLID EARTH　110　(B2)　B02203-(17pp)　2005年2月

    DOI： 10.1029/2004JB003113 　

    ISSN：2169-9313

    eISSN：2169-9356

  111. Three-dimensional interaction between a planet and an isothermal gaseous disk. II. Eccentricity waves and bending waves 査読有り

    H Tanaka, WR Ward

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　602　(1)　388-395　2004年2月

    DOI： 10.1086/380992 　

    ISSN：0004-637X

  112. Radial diffusion rate of planetesimals due to gravitational encounters 査読有り

    K Ohtsuki, H Tanaka

    ICARUS　162　(1)　47-58　2003年3月

    DOI： 10.1016/S0019-1035(02)00078-7 　

    ISSN：0019-1035

  113. A new formulation of the viscosity in planetary rings 査読有り

    H Tanaka, K Ohtsuki, H Daisaka

    ICARUS　161　(1)　144-156　2003年1月

    DOI： 10.1016/S0019-1035(02)00015-5 　

    ISSN：0019-1035

  114. Non-equilibrium condensation in a primordial solar nebula: Formation of refractory metal nuggets 査読有り

    KK Tanaka, H Tanaka, K Nakazawa

    ICARUS　160　(1)　197-207　2002年11月

    DOI： 10.1006/icar.2002.6960 　

    ISSN：0019-1035

  115. Excitation of orbital inclinations of asteroids during depletion of a protoplanetary disk: Dependence on the disk configuration 査読有り

    M Nagasawa, S Ida, H Tanaka

    ICARUS　159　(2)　322-327　2002年10月

    DOI： 10.1006/icar.2002.6925 　

    ISSN：0019-1035

  116. Orbital stability of a protoplanet system under a drag force proportional to the random velocity

    K Iwasaki, H Emori, K Nakazawa, H Tanaka

    PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF JAPAN　54　(3)　471-479　2002年6月

    DOI： 10.1093/pasj/54.3.471 　

    ISSN：0004-6264

    eISSN：2053-051X

  117. Three-dimensional interaction between a planet and an isothermal gaseous disk. I. Corotation and Lindblad torques and planet migration 査読有り

    H Tanaka, T Takeuchi, WR Ward

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　565　(2)　1257-1274　2002年2月

    DOI： 10.1086/324713 　

    ISSN：0004-637X

  118. Viscosity in a dense planetary ring with self-gravitating particles 査読有り

    H Daisaka, H Tanaka, S Ida

    ICARUS　154　(2)　296-312　2001年12月

    DOI： 10.1006/icar.2001.6716 　

    ISSN：0019-1035

  119. High-accuracy statistical simulation of planetary accretion: II. Comparison with N-body simulation 査読有り

    S Inaba, H Tanaka, K Nakazawa, GW Wetherill, E Kokubo

    ICARUS　149　(1)　235-250　2001年1月

    DOI： 10.1006/icar.2000.6533 　

    ISSN：0019-1035

  120. The gas-drag effect on the orbital instability of a protoplanet system

    Kazunori Iwasaki, Hidekazu Tanaka, Kiyoshi Nakazawa, Hiroyuki Emori

    Publications of the Astronomical Society of Japan　53　(2)　321-329　2001年

    出版者・発行元： Astronomical Society of Japan

    DOI： 10.1093/pasj/53.2.321 　

    ISSN：0004-6264

  121. Origin of high orbital eccentricity and inclination of asteroids

    M Nagasawa, S Ida, H Tanaka

    EARTH PLANETS AND SPACE　53　(11)　1085-1091　2001年

    DOI： 10.5636/eps.53.1085 　

    ISSN：1343-8832

  122. Orbital migration of Neptune and orbital distribution of trans-Neptunian objects 査読有り

    S Ida, G Bryden, DNC Lin, H Tanaka

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　534　(1)　428-445　2000年5月

    DOI： 10.1086/308720 　

    ISSN：0004-637X

  123. Orbital evolution of asteroids during depletion of the solar nebula 査読有り

    M Nagasawa, H Tanaka, S Ida

    ASTRONOMICAL JOURNAL　119　(3)　1480-1497　2000年3月

    DOI： 10.1086/301246 　

    ISSN：0004-6256

  124. Growth of a migrating protoplanet 査読有り

    H Tanaka, S Ida

    ICARUS　139　(2)　350-366　1999年6月

    DOI： 10.1006/icar.1999.6107 　

    ISSN：0019-1035

  125. Gravitational interaction between a protoplanet and a protoplanetary disk. I. Local three-dimensional simulations 査読有り

    K Miyoshi, T Takeuchi, H Tanaka, S Ida

    ASTROPHYSICAL JOURNAL　516　(1)　451-464　1999年5月

    ISSN：0004-637X

  126. Grain formation in the ejecta of a supernova: the nucleation rate of grains heated by radiation 査読有り

    KK Tanaka, H Tanaka, K Nakazawa

    PHYSICS AND CHEMISTRY OF THE EARTH PART C-SOLAR-TERRESTIAL AND PLANETARY SCIENCE　24　(5)　579-581　1999年

    ISSN：1464-1917

  127. High-accuracy statistical simulation of planetary accretion: I. Test of the accuracy by comparison with the solution to the stochastic coagulation equation

    S Inaba, H Tanaka, K Ohtsuki, K Nakazawa

    EARTH PLANETS AND SPACE　51　(3)　205-217　1999年

    DOI： 10.5636/eps.51.205 　

    ISSN：1343-8832

  128. Shock heating due to accretion of a clumpy cloud onto a protoplanetary disk 査読有り

    KK Tanaka, H Tanaka, K Nakazawa, Y Nakagawa

    ICARUS　134　(1)　137-154　1998年7月

    ISSN：0019-1035

  129. 周地球円盤内での月集積過程(<特集>月の起源と進化)

    田中 秀和

    遊・星・人 : 日本惑星科学会誌　6　(3)　199-204　1997年9月25日

    出版者・発行元： 日本惑星科学会

    ISSN：0918-273X

  130. Distribution of planetesimals around a protoplanet in the nebula gas .2. Numerical simulations 査読有り

    H Tanaka, S Ida

    ICARUS　125　(2)　302-316　1997年2月

    DOI： 10.1006/icar.1996.9998 　

    ISSN：0019-1035

  131. Steady-state size distribution for the self-similar collision cascade 査読有り

    H Tanaka, S Inaba, K Nakazawa

    ICARUS　123　(2)　450-455　1996年10月

    DOI： 10.1006/icar.1996.0170 　

    ISSN：0019-1035

  132. Distribution of planetesimals around a protoplanet in the nebula gas .1. The semi-analytic calculation of the gravitational scattering by a protoplanet 査読有り

    H Tanaka, S Ida

    ICARUS　120　(2)　371-386　1996年4月

    DOI： 10.1006/icar.1996.0057 　

    ISSN：0019-1035

  133. VALIDITY OF THE STATISTICAL COAGULATION EQUATION AND RUNAWAY GROWTH OF PROTOPLANETS 査読有り

    H TANAKA, K NAKAZAWA

    ICARUS　107　(2)　404-412　1994年2月

    DOI： 10.1006/icar.1994.1032 　

    ISSN：0019-1035

  134. STOCHASTIC COAGULATION EQUATION AND VALIDITY OF THE STATISTICAL COAGULATION EQUATION

    H TANAKA, K NAKAZAWA

    JOURNAL OF GEOMAGNETISM AND GEOELECTRICITY　45　(5)　361-381　1993年

    DOI： 10.5636/jgg.45.361 　

    ISSN：0022-1392

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MISC 12

  1. 研究会開催報告 「第5回衛星系研究会：冥王星系の起源」

    谷川 享行, 木村 淳, 奥住 聡, 関根 康人, 倉本 圭, 大槻 圭史, 田中 秀和

    日本惑星科学会誌遊星人　26　(4)　190-191　2017年

    出版者・発行元： 日本惑星科学会

    DOI： 10.14909/yuseijin.26.4_190 　

  2. Reply to "Comment on 'Simple improvements to classical bubble nucleation models'"

    Kyoko K. Tanaka, Hidekazu Tanaka, Raymond Angelil, Jurg Diemand

    PHYSICAL REVIEW E　94　(2)　2016年8月

    DOI： 10.1103/PhysRevE.94.026802 　

    ISSN： 2470-0045

    eISSN： 2470-0053

  3. 研究会開催報告「衛星系研究会2015: 衛星系と噴火現象」

    谷川 享行, 木村 淳, 関根 康人, 倉本 圭, 大槻 圭史, 田中 秀和, 奥住 聡

    日本惑星科学会誌遊星人　24　(4)　343-345　2015年

    出版者・発行元： 日本惑星科学会

    DOI： 10.14909/yuseijin.24.4_343 　

    ISSN： 0918-273X

  4. P1-11 巨大惑星による原始惑星円盤ギャップの形成 : ギャップ構造と密度波の減衰(ポスターセッション1,ポスター発表)

    金川 和弘, 田中 秀和, 武藤 恭之, 谷川 享行, 竹内 拓

    日本惑星科学会秋期講演会予稿集　2014　"P1-11"　2014年9月10日

    出版者・発行元： 日本惑星科学会

  5. O4-08 巨大惑星まわりの原始惑星系円盤ギャップ構造(口頭発表セッション4(惑星形成),口頭発表)

    金川 和弘, 武藤 恭之, 田中 秀和, 谷川 享行, 竹内 拓

    日本惑星科学会秋期講演会予稿集　2013　"O4-08"　2013年11月20日

    出版者・発行元： 日本惑星科学会

  6. S01 高空隙ダストの静的圧縮を考慮した微惑星形成(特別セッション(最優秀発表賞選考),口頭発表)

    片岡 章雅, 田中 秀和, 奥住 聡, 和田 浩二

    日本惑星科学会秋期講演会予稿集　2013　S01　2013年11月20日

    出版者・発行元： 日本惑星科学会

  7. O8-06 原始惑星系円盤におけるダストの静的圧縮過程(口頭発表セッション8(室内実験II,惑星形成論I),口頭発表)

    片岡 章雅, 田中 秀和, 奥住 聡, 和田 浩二

    日本惑星科学会秋期講演会予稿集　2012　71-71　2012年10月24日

    出版者・発行元： 日本惑星科学会

  8. 28pSP-1 原始惑星系円盤における帯電ダストの合体成長(28pSP プラズマ宇宙物理(コンプレックスプラズマ),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))

    奥住 聡, 田中 秀和, 阪上 雅昭

    日本物理学会講演概要集　64　(1)　225-225　2009年3月3日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本物理学会

    ISSN： 1342-8349

  9. Growth and Disruption of Dust Aggregates by Collisions

    K. Wada, H. Tanaka, T. Suyama, H. Kimura, T. Yamamoto

    COSMIC DUST - NEAR AND FAR　414　347-355　2009年

  10. Numerical Simulation of Structure Evolution of Dust Aggregates Growing in Protoplanetary Disks. Exoplanets and Disks: Their Formation and Diversity

    Suyama, T, Wada, K, Tanaka, H

    Proceedings of the International Conference, Kailua-Kona, Hawaii　9-12 Mar. 2009　159-160　2009年

  11. ダストアグリゲイト衝突の数値シミュレーション(粉体物理の現状と展望,2006年度後期基礎物理学研究所研究会)

    和田 浩二, 田中 秀和, 陶山 徹, 木村 宏, 山本 哲生

    物性研究　88　(2)　180-187　2007年

    出版者・発行元： 物性研究刊行会

    ISSN： 0525-2997

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    惑星形成はダスト(μm以下のサイズの粒子が多数付着しアグリゲイトになっている)同士が衝突合体成長していくことから始まるが、その詳細は不明な点が多い。本研究では、ダスト同士の衝突によってその構造がどう変化するかを明らかにすることを目的に、アグリゲイト衝突の数値シミュレーションを行った。先行研究と比較するために、特に2次元のシミュレーションに焦点を絞り、アグリゲイトの構造変化(圧縮過程、破壊過程)をより定量的に評価することで、その衝突エネルギー依存性や構成粒子数依存性を明らかにした。

  12. 惑星科学フロンティアセミナー2006報告

    田中 秀和

    遊・星・人 : 日本惑星科学会誌　15　(3)　107-109　2006年9月25日

    出版者・発行元： 日本惑星科学会

    ISSN： 0918-273X

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書籍等出版物 1

  1. 系外惑星の事典

    井田茂, 田村元秀, 生駒大洋, 関根康人

    朝倉書店　2016年9月16日

    ISBN: 9784254150216

講演・口頭発表等 21

  1. 3次元局所等温円盤におけるtype I惑星移動の線形計算

    田中秀和

    JpGU Meeting 2024　2024年5月30日

  2. グランドタック惑星移動モデルの困難

    田中秀和

    2023年5月22日

  3. Compression of Dust Aggregates via Sequential Collisions with High Mass Ratios

    Hidekazu Tanaka

    Protostars and Planets VII

  4. Planet-Disk Interactions and Orbital Evolution 招待有り

    Sijme-Jan Paardekooper, Paul Duffell, Frederic S. Masse, Gordon Ogilvie, Hidekazu Tanaka, Ruobing Dong, Jeffrey Fung

    Protostars and Planets VII　2023年4月14日

  5. 巨大惑星形成モデルによる系外惑星の質量・軌道半径分布の解釈

    田中 秀和

    日本天文学会2019年秋季年会　2019年9月12日

  6. 分子雲コアにおける氷マントルダスト成長とその減光曲線への影響 国際会議 招待有り

    田中 秀和

    日独円盤・惑星形成研究会　2018年9月25日

  7. Size Distribution of Ice-mantled Grains and Its Effect on Dust Growth 国際会議

    TANAKA Hidekazu

    10th RESCEU/Planet2 Symposium: Planet Formation around Snowline　2017年11月29日

  8. 氷マントルダストのサイズ分布とダスト付着成長への影響

    日本惑星科学会2017年秋季講演会　2017年9月27日

  9. 氷マントルダストのサイズ分布とダスト付着成長への影響

    日本天文学会2017年秋季年会　2017年9月11日

  10. 氷マントルダストのサイズ分布と微惑星形成への影響

    基研研究会「原始惑星系円盤」　2017年7月10日

  11. 宇宙ダストの成長を分子動力学計算で観る

    「自然科学における階層と全体」シンポジウム　2017年2月14日

  12. Dust Collision Simulation and Reexamination of Particle Interaction Models 国際会議

    Japan-­Germany Planet & Disk Workshop　2016年9月26日

  13. Dust growth in protoplanetary disks and reexamination of the particle interaction model 国際会議

    Hidekazu Tanaka

    Cosmic Dust IX　2016年8月15日

  14. Signs on Protoplanetary Disks Created by Planet Fomation Processes 国際会議

    Hidekazu Tanaka, Kazuhiro Kanagawa, Murakawa Koji

    Japan Geoscience Union Meeting　2016年5月22日

  15. Jupiter formation in a gas-depleted disk 国際会議

    Hidekazu Tanaka, Takayuki Tanigawa

    Protoplanetary Discussions　2016年3月7日

  16. Planetesimal formation via dust sticking 国際会議

    Protoplanetary Disk Dynamics and Planet Formation　2015年9月29日

  17. S23-07 原始惑星成長期における微惑星衝撃波による微惑星蒸発(口頭セッション23:原始惑星系円盤,口頭発表)

    田中 今日子, 山本 哲生, 三浦 均, 長沢 真樹子, 中本 泰史, 田中 秀和

    日本惑星科学会秋期講演会予稿集　2011年10月23日

  18. 27pTF-9 分子動力学計算による微粒子間の相互作用と散逸過程の解明(27pTF 地震・摩擦・その他の系,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))

    田中 秀和

    日本物理学会講演概要集　2011年3月3日

  19. 26aTF-1 気相からの凝縮過程における均質核生成の分子動力学シミュレーション(26aTF 生体分子機械・非平衡定常系,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))

    田中 今日子, 田中 秀和, 山本 哲生, 河村 雄行

    日本物理学会講演概要集　2011年3月3日

  20. 320 微惑星衝撃波による微惑星の蒸発(オーラルセッション9 惑星形成過程)

    田中 今日子, 山本 哲生, 三浦 均, 長沢 真樹子, 中本 泰史, 田中 秀和

    日本惑星科学会秋期講演会予稿集　2010年10月6日

  21. 28pSP-1 原始惑星系円盤における帯電ダストの合体成長(28pSP プラズマ宇宙物理(コンプレックスプラズマ),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))

    奥住 聡, 田中 秀和, 阪上 雅昭

    日本物理学会講演概要集　2009年3月3日

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共同研究・競争的資金等の研究課題 21

  1. 巨大惑星の衛星系形成における初期条件と材料物質混合過程の解明

    大槻 圭史, 末次 竜, 田中 秀和, 寺居 剛, 吉田 二美, 杉浦 圭祐

    2022年4月1日 ～ 2025年3月31日

  2. 原始惑星系円盤と系外惑星の統計をつなげる惑星種族合成理論の構築

    田中 秀和, 長澤 真樹子, 小林 浩, 田中 佑希, 金川 和弘

    2022年4月 ～ 2025年3月

  3. 大規模数値計算によるダスト付着成長の微物理の発展 競争的資金

    田中 秀和

    2019年4月 ～ 2024年3月

  4. 多様な原始惑星系円盤における惑星形成過程の理論的解明

    小久保 英一郎, 田中 秀和, 長澤 真樹子, 小林 浩, 井田 茂, 奥住 聡

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究機関：National Astronomical Observatory of Japan

    2018年6月 ～ 2024年3月

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    本計画研究では、(1)微惑星形成の素過程、(2)惑星形成の素過程、に対して数値計算を用いた徹底的な解明を行い、(3)汎惑星形成理論と太陽系の起源、ではそれらの結果を総合して観測データと整合的な包括的惑星系形成モデル、汎惑星形成理論を構築する。2020年度は主として(1)と(2)について研究を進めた。以下に主な研究の概要を述べる。 (1)微惑星形成の素過程 ダストの成長・移動モデルの構築: 焼結したダスト集合体の衝突計算によって、接触点の多いダストで焼結の効果が効き、跳ね返りによる成長阻害が起こることを示した。雪線内側におけるダスト濃集と重力不安定による岩石微惑星形成のモデル構築: 氷ペブルが移動して雪線の内側に入った際の昇華および氷ペブル内に含まれている岩石ダストの振る舞いを調べ、ペブル流入が多く乱流拡散が弱い円盤では、雪線付近での岩石ダストの堆積により、岩石微惑星が形成されうることがわかった。 (2)惑星形成の素過程 微惑星の衝突・破壊過程: 天王星の巨大衝突で、氷の大規模蒸発が起こり、その後の蒸気円盤の粘性進化と再凝結過程によって形成される衛星の分布が決まることを示した。材料物質の移動を考慮した集積: これまで提案されている円盤との相互作用による惑星軌道進化の公式を修正して統一し、亜音速から超音速まで使える一般的な公式を導出した。ガス惑星の形成: 数値流体計算に基づいてガス惑星の新たな形成モデルを提唱した。ガス惑星は普遍的な進化経路をたどることを発見し、同時に従来問題であった巨大惑星の落下問題を解決した。

  5. 多波長高解像度観測による原始惑星系円盤の解剖と惑星系形成過程の解明

    百瀬 宗武, 田中 秀和, 武藤 恭之, 小林 浩, 本田 充彦

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Ibaraki University

    2017年4月 ～ 2023年3月

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    ALMA 望遠鏡を用いた観測的研究では，まず三重星 GW Ori 周囲に大きく広がった多重リング構造を持つ円盤を見出し，かつ，リング同士が互いに傾いた複雑な構造を明らかにした。また，WW Chaに付随する円盤に対する解析により，ダスト円盤の面密度動径分布中に，半径40au以遠でのなだらかな低下と弱い非軸対称性を見出した。すばる望遠鏡に搭載された SCExAO/CHARIS を用いた三色同時の高空間分解能・高コントラスト撮像の解析では，HD34700A 周囲の原始惑星系円盤について，中心星のごく近傍に存在する円盤が外側の円盤に対して影を落としている可能性が示唆された。一方，観測と関連した理論については，まずダスト成長に関連して，質量比のついたダスト同士の衝突による圧縮を調べた結果，従来研究での等質量衝突に比べてダストが非常に効率的に圧縮されることが明らかになった。これは，ALMAによる偏光観測からダストの充填率は10％以上であることが示唆されていた点と整合的であり，従来のダスト衝突を模した数値計算で衝突圧縮の効率が非常に低かった矛盾を解消した。また原始惑星円盤内での惑星移動に関する研究では，円盤ギャップの中心と惑星位置にずれが生じることを発見し，ギャップ中心と惑星位置のずれの間の定量的関係を惑星移動速度とともに導出した。最後に，原始惑星系円盤中の水氷による3μm偏光観測結果と比較するため，理論による偏光モデルスペクトルの構築を行った。その結果，強度スペクトルに加えて偏光の情報を付加することで，ダストのサイズや水氷の存在量に制限がつくことが分かった。この他，次世代電波干渉計ngVLAによる原始惑星系高解像度観測や，赤外線天文衛星計画SPICA，及び東大アタカマ天文台TAOによる水氷科学観測について，さまざまな検討を行った成果を発表した。

  6. 大規模数値計算サーベイによる天体衝突破壊モデルの構築 競争的資金

    田中 秀和

    2014年4月 ～ 2018年3月

  7. 円盤から惑星へ

    百瀬 宗武, 深川 美里, 尾中 敬, 田中 秀和, 山本 哲生, 荒川 政彦, 相川 祐理, 武藤 恭之, 片坐 宏一, 和田 浩二, 村川 幸史, 谷川 享行, 金川 和弘, 木村 宏, 樋口 あや, 安井 千香子, ロ スニョン, 塚越 崇

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究機関：Ibaraki University

    2011年4月1日 ～ 2016年3月31日

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    我々のグループは，天文観測・理論研究・衝突実験の協働により惑星形成過程の研究を進めた。主要な成果は次の通りである。(1) アルマやすばる望遠鏡による高解像度観測の結果，原始惑星系円盤では非軸対称構造を持ちうるすることがわかった。その中にあるダスト集中領域は，岩石微惑星の効率的形成が起こる可能性がある。(2) 理論研究との比較から，年齢が異なる複数の円盤で観測された溝構造が惑星起源で説明可能であることを示した。タイムスケールが異なる多様な惑星形成モードの存在を示唆する。(3) 星形成過程を通じたガス化学モデリングの結果，円盤内の重水やN2H+の空間分布と相対存在量の再現に成功した。

  8. 微惑星形成と惑星集積の連続過程に関する理論的研究 競争的資金

    田中 秀和

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Hokkaido University

    2010年 ～ 2012年

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    惑星形成の場である原始惑星系円盤において,惑星の固体材料物質はダストの移動により円盤内で大幅に再配置される.この効果を考慮し,ダスト成長による微惑星形成とその後の惑星集積過程を再検討する.再配置の効果は,従来の惑星形成過程の描像を定性的に変えてしまう可能性があるダストは宇宙線などにより負電荷に帯電していることが近年指摘されいる。本年度はまず、帯電による静電反発でのダスト成長阻害効果について調べた。原始惑星系円盤内側の惑星形成領域では、ガス抵抗が強くダスト衝突速度が小さいため静電反発によりダスト成長が強く効くことが明らかになった。そのためこの領域では成長・移動の特徴的な時間は百倍程度長くなる。一方、円盤の百AU付近の領域ではダスト衝突速度が比較的速いため静電反発の効果は小さい。そのため、我々の考える100AU付近から内側領域へのダスト移動による固体材料物供給については大きな影響はないと考えられる。固体材料物質再配置による惑星集積過程への影響についても、微惑星面密度を変えて衝突破壊を考慮した惑星集積数値計算を行うことにより調べた。衝突破壊を考慮した場合、現在の太陽系を説明するためには10倍程度の微惑星面密度増加が必要であることを明らかにした。

  9. 惑星系円盤ダストの統合モデルの確立 競争的資金

    山本 哲生, 田中 秀和, 木村 宏

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Hokkaido University

    2009年 ～ 2011年

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    ダストは惑星の原物質であるとともに,惑星形成の現場である原始惑星系円盤における種々の物理過程において重要な役割を演じる.ダストが散乱または放射する電磁波には,原始惑星系円盤から残骸円盤(debris disk)に至る惑星形成過程を解明する鍵となる情報が含まれている.本研究は,原始惑星系円盤や残骸円盤の今後の精密観測を踏まえ,それを解読するうえでの基礎となる統合的なダストモデルの構築を目的としている.これによって,観測から最大限の情報を抽出する基盤を提供するとともに,天文学から惑星物質科学に至る広範囲にわたる分野において個別に行われてきた円盤におけるダスト研究を整合的にリンクさせるための共通の土台を築く.その柱となるテーマとして,1)合体成長するダストアグリゲートの成長・構造進化,衝突破壊過程2)低温結晶化の探求,3)ダストアグリゲートの光学を設定している.本年度は低温結晶化について,低温結晶化の詳細まで論じた第2論文を専門誌に発表しこのテーマの研究を完成させた,この結果は,2010年9-10月に研究代表者が日本側オーガナイザーとしてイエナで開催した日独ワークショップDustin Planetary Systems(http://www.astro.uni-jena.de/Theor/DIPS/)においても発表した.ダストアグリゲートの光学的性質については,偏光とアルベドについ...

  10. ベガ型星の観測により検証可能な微惑星形成理論の構築 競争的資金

    竹内 拓, 相川 祐理, 中川 義次, 田中 秀和

    提供機関：Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(C))

    研究種目：基盤研究(C)

    研究機関：神戸大学->北海道大学->東京工業大学

    2008年 ～ 2011年

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    本研究は、新たな素過程を考慮した微惑星形成モデルの構築およびその観測的検証を目的とする。まず、(1)微惑星形成の理論シミュレーションを、「付着成長説」に立脚して行う。1μm程度のダストが衝突合体をくり返し、1km程度まで徐々に成長する過程を解き、現在観測されている原始惑星系円盤から、どのような分布の微惑星ができるのかを計算する。並行して、(2)微惑星の衝突破壊の数値シミュレーションを行い、ベガ型星ダスト円盤において、観測されたダスト円盤の構造を再現する微惑星分布を求める。(1),(2)のシミュレーションはそれぞれ、惑星形成理論が予想する微惑星分布、および観測から導かれる微惑星分布であるので、両分布を比較し、観測を説明する微惑星形成モデルの構築、および重要な素過程の検討を行う。

  11. 数値シミュレーションによる系外惑星系の形成過程の理論的研究 競争的資金

    井田 茂, 田中 秀和, 犬塚 修一郎, 小久保 英一郎

    提供機関：Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research(特定領域研究)

    研究種目：特定領域研究

    研究機関：東京工業大学

    2004年 ～ 2008年

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    惑星形成は多様な物理が絡む多段階非線形過程である。各過程に対して大規模シミュレーションなどを通して基礎過程の徹底理解の上で、半経験的惑星形成モデルを構築し、観測データとの比較のもとに理論モデルの不定パラメータを較正するという手法の基本的な枠組みを確立した。系外惑星の質量・軌道長半径の分布の予測を世界で唯一可能にし、現在進行中および将来の観測計画立案に重要な役割を担うようになった。

  12. 原始惑星系円盤におけるダストの成長と構造進化の理論研究 競争的資金

    田中 秀和, 和田 浩二

    提供機関：Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(C))

    研究種目：基盤研究(C)

    研究機関：北海道大学

    2006年 ～ 2007年

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    惑星形成論において,サブミクロンサイズのダストから微惑星形成までの過程は最も不定性の大きい部分である.本研究では,成長したダストを微粒子の集合体として扱い,ダスト衝突の大規模数値計算を行うことにより、成長時の内部構造進化を調べた。まず、衝突の大規模数値計算を行うためのコード作成をMD計算の手法にならい作成した。その結果、従来この分野で使われていたものに比べ計算時間を1/10程度に短縮することに成功した。この高速な数値コードを用いて大規模数値計算を行った。我々のダストアグリゲイトの衝突数値計算結果によると,衝突による圧縮が進行した後も,フラクタル構造はある程度維持されることが明かになった.衝突でできたアグリゲイトのフラクタル次元は常に2.5程度で,この低いフラクタル次元のためダストの内部密度は比較的低く抑えられることになる.我々は,数値計算で得られた衝突エネルギーと圧縮後の密度の関係から,衝突時のアグリゲイトの実効的な強度を密度の関数として得た.この強度をもとにアグリゲイトの密度進化を議論することができる.さらに、アグリゲイトの連続衝突の数値計算を行い,合体成長していくアグリゲイトの密度進化の様子を明らかにした.また連続衝突の数値計算で得られるアグリゲイトにおいても、その構造のフラクタル次元は2.5になることが示された.同様な連続衝突の数値計算を広いパラメータ範囲に行うことで、...

  13. 原始惑星系円盤におけるダスト沈殿・成長過程および系外惑星の形成問題への応用 競争的資金

    井田 茂, 田中 秀和, 北村 良実, 小久保 英一郎

    提供機関：Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))

    研究種目：基盤研究(B)

    研究機関：東京工業大学

    2004年 ～ 2006年

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    惑星系は、星形成の副産物である原始惑星系円盤の中で生まれる。円盤は、98〜99重量%が水素・ヘリウムのガスで構成され、残りが固体成分(ダスト粒子)である。ダストは微惑星へ、微惑星は地球型惑星やガス惑星のコアへと集積する。本研究では、ダストから微惑星への過程の詳細を調べた。ダスト間の衝突の結果は常に合体になるわけではない。ダスト間の衝突の結果が合体か破壊かの条件を数値シミュレーションによって調べた(Wada et al.2007)。また、ダストが集積して自己重力不安定によってクランプ=微惑星が形成される様子を、円盤乱流がない場合についてN体シミュレーションによって調べた(Michikoshi et al.2007)。ダスト間の衝突の詳細を調べる一方で、完全合体を仮定した上で、ダストの赤道面への沈殿とそれに伴う成長を計算し、円盤の各半径、高さ毎のダストのサイズ分布の進化を求めて、ダストからの熱放射を計算し、観測と比べた(Tanaka et al.2005)。わかったことは、ダスト成長に従ってダストからの熱放射が減衰し、その時間スケールは100万年程度であることがわかった。電波観測により、100万〜1000万年の時間で円盤からの熱放射が減衰することがわかっており、従来、それは円盤自体が消失と解釈されていたが、実際はダストの成長によるもので、円盤自体は残存していてもいいことがわかった...

  14. Evolution of internal mechanical structure of dust aggregates in protoplanetary disks 競争的資金

    制度名：Grant-in-Aid for Scientific Research

    2006年 ～

  15. 高空間分解能数値流体計算による「惑星落下問題」の再検討 競争的資金

    田中 秀和

    2003年 ～ 2004年

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    本研究の昨年度の結果から,惑星がその重力で原始惑星系円盤にギャップを形成することで,惑星落下の問題は回避できることが明らかになった。又,この惑星によるギャップ形成は原始惑星系円盤の温度に大きく左右されることもわかった.従来用いられてきた林モデルにおける比較的高めの円盤温度を採用すると,ギャップ形成は惑星がかなり大きくなるまで(地球質量の10倍程度まで)起こらないことが明らかになった.しかし,林モデルにおける円盤モデルの見積もりは非常に簡単なもので,不定性は大きい.例えば,保温効果として働くダストが成長しそのサイズが変化すると円盤の温度は大きな影響を受けるが,そのような変化は林モデルでは考慮されていない.そこで今年度は,原始惑星系円盤でのダスト成長と沈殿の数値計算を行ない,ダスト沈殿成長による原始惑星系円盤の温度の進化を調べた.原始惑星系円盤の加熱源は,中心星からの放射加熱が主要なものである.原始惑星系円盤内でダストが赤道面へ沈殿していくと,円盤が中心星からの光を受ける面は下降していく.その結果,円盤が中心星から受けるエネルギー量は減少し,円盤温度は低下する.この様なダスト沈殿成長による円盤温度進化を、Chiangによる2層モデルを用いて計算した.我々の結果によると,ダスト沈殿による光吸収面の降下は,太陽質量を持つ星の周りの百万年程度で進行する.これは従来の研究と調和的である....

  16. Dust growth in the planet formation process 競争的資金

    制度名：Grant-in-Aid for Scientific Research

    2003年 ～

  17. Collisional Process and Origin of Kuiper-belt objects 競争的資金

    制度名：Grant-in-Aid for Scientific Research

    2001年 ～

  18. 太陽系外惑星系の多様体の起源:ガス惑星の形成と軌道進化 競争的資金

    井田 茂, 中澤 清, 田中 秀和, 大槻 圭史, 中澤 清, 榎森 啓元, 渡辺 誠一郎, 井田 茂

    提供機関：Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))

    研究種目：基盤研究(B)

    研究機関：東京工業大学

    1997年 ～ 1999年

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    現在までに三十個程度の太陽系外の惑星(系外惑星と呼ぶ)が発見されている。それらは観測上の制限から、みな比較的質量の大きな木星型の巨大ガス惑星だが、軌道半径が水星軌道より遥かに短いものや軌道離心率が小惑星や彗星のように大きいものなどがある。こうした系外惑星の多様性を一般的に説明する試みを続けてきた。巨大ガス惑星の形成、軌道進化において、重要なプロセスである(a)木星軌道より内側の領域でのガス惑星の形成(b)ガス惑星の相互重力による惑星系の軌道不安定化(c)原始惑星系ガス円盤と惑星の重力相互作用について主に数値シミュレーションを用いて詳しく調べた。観測によると、惑星を産む原始惑星系ガス円盤は、太陽系を作った円盤の1/l0から10倍の質量というばらつきがある。(a)(b)の結果をあわせると、質量の大きな原始惑星系ガス円盤では、太陽系の木星や土星よりも遥かに内側の領域から外側の領域までに3つ以上の巨大ガス惑星が作られ、それらの軌道は不安定になりやすく、観測されているような大きな軌道離心率をもちやすいことがわかった。一方、(c)の結果によると、惑星はガス円盤の相互作用によって大きく動径方向に内側に移動することがわかった(これはすでに予想されていたことであるが)。これは、軌道半径が小さな系外惑星を説明する。このように、系外惑星の多様性は太陽系形成の標準理輪を自然に拡張するだけで、説明でき...

  19. Disk-planet interaction and planet migration 競争的資金

    制度名：Grant-in-Aid for Scientific Research

    1999年 ～

  20. Grain formation in the non-quilibrium condensation process 競争的資金

    制度名：Grant-in-Aid for Scientific Research

    1998年 ～

  21. 惑星形成過程とボーデの法則 競争的資金

    中沢 清, 中澤 清, 井田 茂, 大槻 圭史, 榎森 啓元, 田中 秀和, 井田 茂

    提供機関：Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research(一般研究(B), 基盤研究(B))

    研究種目：一般研究(B), 基盤研究(B)

    研究機関：東京工業大学

    1995年 ～ 1997年

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    本研究課題「惑星集積過程とボーデの法則」は木星に代表される巨大ガス惑星の形成過程と巨大惑星形成後の周囲の惑星集積過程に関する研究である。1980年代から本格化した太陽系形成の理論的研究は大きな2つの難問に直面し、十年余りの時間をその解決に費やしてきた。ひとつは「ボーデの法則」として知られている現在の惑星間隔を説明できないこと、いま1つは巨大ガス惑星を、その形成母胎となった原始太陽系星雲の寿命である、約一千万年以内に作ることができないことである。本研究では従来の、太陽近傍の地球型惑星は遠方の木星型惑星より先に形成されたとする考えを捨て、巨大ガス惑星が地球型惑星に先んじて形成され、その強力な惑星重力の影響のもとで他の惑星が集積するとする作業仮説を採用した。まず巨大惑星の形成を、固体原始惑星の集積と原始惑星への原始太陽系星雲ガスの流入の二つの過程に分け、原始惑星の形成時間と星雲ガスが原始惑星への流入を開始する惑星質量を研究した。結論をまとめると、・ 現在の木星領域で約一千万年程度の時間以内に数倍の地球質量程度の原始惑星を形成することは可能である・ 今まで約10倍の地球質量程度に成長した原始惑星のみが原始太陽系星雲ガスの流入を起こすとされてきたが、微惑星の集積率の時間的減少を考慮すると、数倍の地球質量の原始惑星がガス流入を起こしたことが十分に予想されるとなる。以上により木星領域での巨...

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Works（作品等） 3

  1. Dust Growth in Protoplanetary Disks

    2010年 ～

  2. Planetesimal Formation through Direct Dust Growth

    2007年 ～

  3. Planetesimal Formation through Direct Dust Growth

    2007年 ～

社会貢献活動 1

  1. 北大-大垣東高校間双方向遠隔授業プロジェクト

    2015年10月23日 ～

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    本プロジェクトは, 北海道大学理学研究科地球惑星科学専攻の研究室と岡山県立 鴨方高等学校の『宇宙の科学』の教室とを高帯域ネットワークJGNで結び, 高品位な映像/音声を双方向にやり取りしながら, 研究の最先端 から高校へ授業を直接届けることを目的したものである.田中の講演題目は「第2の地球を探そう ~太陽系外惑星の探査~」であった.