微惑星から原始惑星へ(地球型惑星の形成)

太陽が形成されたとき、残りの材料から太陽の周りにちりとガスからなる円盤が形成されました。 これは原始惑星系円盤とよばれます。 太陽系の惑星はこの原始惑星系円盤から生まれたと考えられています。 円盤の中のちりは、集まって直径数キロほどの微惑星となります。 微惑星は、衝突合体を繰り返して、数百万年かけて原始惑星に成長していきます。 微惑星から原始惑星までの成長のシミュレーションを紹介します。

太陽の周りに多数の微惑星を配置して、計算を開始します。 この計算では、微惑星を水星軌道から火星軌道あたりまで配置しています (この映像では天体の大きさは誇張されています)。
10万年ほどたちました。微惑星は互いに衝突し、数を減らしながら成長しています。
微惑星と一緒に太陽の周りを回って、微惑星同士の運動の様子を見て見ましょう。 内側の微惑星の方が速く太陽の周りを回るので外側の微惑星を追い抜いてゆきます。
微惑星どうしの衝突です。 このような合体成長を繰り返し、微惑星は大きく成長していきます。
100万年ほどたって、火星程度の天体が十数個残りました。 この天体は原始惑星とよばれます。 原始惑星どうしがさらに衝突合体をすることで地球のような天体が生まれたと考えられています。
解説ナレーション付映像(ストリーミング配信)

640x480, Windows Media Video 形式

Planetesimals2PP640x480.zip ( zip 書庫 : 14.5 MB)

320x240, mpeg 形式

Planetesimals2PP320x240.zip ( zip 書庫 : 4.8 MB)

数値計算の詳細

基本となるモデル京都モデル
計算目的微惑星から原始惑星集積
計算モデル計算手法:重力多体シミュレーション + 完全合体
計算に使用した粒子数: 1-3×104
初期条件:林モデル
使用した計算機GRAPE-6
現象の時間スケール106
現象の空間スケール1AU
数値計算を行った人小久保英一郎(国立天文台)
参考 ReferenceKokubo & Ida, 2002, ApJ, 581, 666

映像化の詳細

数値計算結果を元に可視化を行っています。個々の天体の動きはすべてシミュレーション結果に基づいています。 データをCG用に変換し、動画を作成しました。 天体の大きさは、そのままでは見えないので500倍に拡大しています。

制作期間 約2年
主な使用ソフト Maya,Lightwave3d,gimp
使用言語    perl,c++,mel

製作者 MullerHitoshi(三浦均、武蔵野美術大学映像学科教授)
URL http://godard.musabi.ac.jp/miura/

映像クレジット

  • シミュレーション:小久保英一郎
  • 可視化:三浦均
  • 国立天文台4次元デジタル宇宙プロジェクト

解説ナレーションクレジット

  • 作曲:宮木朝子
  • ナレーション:浅倉杏美
  • レコーディング:前島慶太(Space Creators Alliance Inc.)
  • シナリオ:岩下由美

リリース情報

  • 2009.10 ナレーション付き映像ストリーミング開始
  • 2007.12 バージョン1.0 公開