自然科学研究機構 国立天文台

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微惑星の形成

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太陽のような星が誕生するとき、その周りには星を取り巻く「原始惑星系円盤」とよばれるガス円盤を形成します。原始惑星系円盤にはミクロンサイズ程度の固体微粒子(ダスト)が含まれており、ダストの集積を経て惑星が形成されます。この途中でできる数キロメートル程度の天体を「微惑星」とよびます。この微惑星はダスト間の重力の影響で形成されたという説があります。この説に基づいた微惑星形成過程の数値シミュレーションを映像化しました。

ダストが作る縞模様:重力不安定

中心星の重力やダスト同士の衝突、さらに円盤を構成しているガスとダストの摩擦の影響で、ダストは薄い層に集まります。この層が薄くなるほどダストが密集するので、ダスト同士にはたらく重力の影響が強まります。周囲よりも濃くダストが集まった部分は、さらに周りのダストを引きつけるため、円盤には縞模様ができます。この現象を「重力不安定」と呼びます。 この縞模様の部分ではダストの集積がいっそう速まり、ダストは塊となって天体を作り出します。これが微惑星です。この微惑星が周囲のダストをさらに集めていくので、円盤の縞模様は時間とともに消えていきます。この計算では約10キロメートルのほどの微惑星ができ上がりました。この後は、微惑星同士が衝突を繰り返し、惑星へと進化していきます。

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画像・映像データ

使用計算機GRAPE-DR
現象の時間スケール全体で約5年程度
現象の空間スケール約1万キロメートル
計算を行った研究者道越秀吾(京都女子大学、計算実行時は同志社大学、国立天文台)
クレジット道越秀吾、小久保英一郎、中山弘敬、楢﨑弥生、国立天文台4次元デジタル宇宙プロジェクト

※この映像をご利用の際には、4D2Uプロジェクトページ「ご利用上の注意」をご覧ください。

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