「天体の衝突物理の解明（Ⅺ）
〜衝突研究における状態方程式の役割〜」参加報告／黒川117「天体の衝突物理の解明（Ⅺ）～衝突研究における状態方程式の役割～」
参加報告
黒川 宏之

1

た．状態方程式に関する 3 件の招待講演もとても勉強

1. はじめにになったが，その他の一般講演も衝突物理に関して長2015 年 11 月 26 日から 28 日にかけての 3 日間，すで時間どっぷりと聴くことははじめての経験であり，素に冬の装いの北海道は北海道大学低温科学研究所にて，過程の解明を重視する衝突業界の研究スタイルを存分研究会「天体の衝突物理の解明」が開催された（図 1）．に味わわせていただいた．

今回で第 11 回目となるこの研究会は通称「衝突研究

本稿では，講演の概要と研究会の様子をごく簡単に会」と呼ばれ，衝突業界ではお馴染みの冬のイベントお伝えする．研究会の空気を多少なりともお伝えできである（らしい）．毎回，衝突物理に関わるテーマを掲れば幸いである．ページ数の都合から個々の講演につげていることが本研究会の特徴だが，今回は「衝突研いて詳細をお伝えすることはできず，またここに記載究における状態方程式の役割」と題し，関連する 3 件する内容は筆者の理解にとどまる．各講演の要旨及びの招待講演が行われた．加えて，21 件の口頭講演（1発表スライドは研究会の HP（http://www.impact-res.

講演 30 分），17 件のポスター講演が行われ，活発な議

org/impact15/）に掲載されているので，興味を持たれ論が交わされた．

た方はぜひそちらを参照していただきたい．

筆者は惑星大気や内部構造を主な研究対象としており，衝突物理については門外漢であったが，今回，高2. 研究会の概要

圧の惑星内部構造を知る上でも重要となる状態方程式がテーマであると聞き，はじめて参加させていただい図1： 集合写真．
1. 東京工業大学地球生命研究所
hiro.kurokawa@elsi.jp

以下に研究会のプログラムを示す．

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日本惑星科学会誌 Vol. 25, No. 3, 2016

浩（名古屋大）■11月26日
（木）

小林

岡本尚也
（千葉工大）「衝突による岩石－金属量比の進化」「衝突放出物の超高速撮像計測：iSALE 計算結果と黒川宏之（東工大）の比較」「天体衝突と大気散逸による火星表層環境の進化」

木内真人
（神戸大）

西田政弘（名工大）「砂標的への低速度衝突クレーター形成実験：重力「超高速衝突時にアルミニウム合金から噴出するイ依存性と真空度依存性」
高野翔太
（神戸大）

ジェクタの相似性」
門野敏彦（産業医科大）「氷・石英砂混合標的に対する高速度クレーター形「破片の形状分布：2 次元破壊の場合」

成実験」

道上達広（近畿大）

諒（神戸大）

小川「鉄へのクレーター形成に関する温度と衝突速度へ「岩石の衝突破片形状と石の形状についてのアンケート調査報告」の依存性」
紫垣沙央
（神戸大）

■11/28（土）
「コンドリュールの強度に関する実験的研究」

柳澤正久（電通大）

保井みなみ
（神戸大）

「2007 ふたご座流星群に伴う月面閃光の 2 色測光」「石膏球の斜め衝突破壊実験」

安藤滉祐（名古屋大）

長谷川直（ISAS）「月表面におけるボルダーの細粒化プロセスとその「2015 年度の宇宙研超高速衝突実験施設の現状」

タイムスケール」

松榮一真
（神戸大）

諸田智克（名古屋大）「粉粒体を伝播する衝突励起振動に関する実験的研「月のクレータ放出物の風化について」究」

平田成（会津大）

大村知美
（神戸大）

「月 Tycho クレーター対眠点およびその周辺の堆積「再集積天体内部の密度構造に関する実験的研究」

物」

黒澤耕介
（千葉工大）「水氷の衝突蒸発について」■ポスター講演中村昭子（神戸大）■11月27日（金）
「空隙率の高い弾丸の衝突実験」

川合伸明
（熊本大）

荒川政彦（神戸大）「衝撃圧縮と状態方程式」【招待講演】「衝突貫入時の加速度計測による惑星表面の力学的丹下慶範（JASRI）「スケールフリー統合解析による状態方程式の決定」

性質の調査」
千秋博紀（千葉工大）【招待講演】「人工流星生成実験（速報）
」土屋卓久
（愛媛大）

黒澤耕介（千葉工大）「状態方程式を含めた熱力学特性の第一原理計算」「iSALE shock physics code による衝撃圧減衰率の【招待講演】

再評価」

脇田茂（NAOJ）

金久保隆太（電通大）「微惑星衝突によるコンドリュール形成シミュレー「蒸気雲の固体壁への衝突による発光」

ション」

柿沼文広（電通大）

杉浦圭佑（名古屋大）「月面衝突閃光のスペクトル観測計画」「弾性体ゴドノフ SPH 法を用いた衝突計算」

東畑秀尚（電通大）「月面衝突閃光の 2 色測光計画」

「天体の衝突物理の解明（Ⅺ）
〜衝突研究における状態方程式の役割〜」参加報告／黒川

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高木靖彦
（愛知東邦大）撃圧縮による状態方程式研究が紹介された．状態方程「人工衝突クレーター周辺の誘電率・密度・クラッ式研究における平面衝撃圧縮実験の価値を強調するのク分布の測定」

みならず，一軸方向の圧縮であることが圧縮時の圧力

竜（神戸大）の導出においてどう影響しうるか，注意深く解析して末次「ガス抵抗による微惑星の捕獲及び軌道進化」

いたのが印象的であった．2 件目の丹下慶範氏の講演

鈴木絢子（ISAS）

では，高圧科学における圧力スケールの使用に関わる「曲率のある面への衝突：iSALE による数値計算例」

問題と，それを解決するスケールフリー統合解析につ佐藤雅彦（産総研）

いての紹介があった．最後の土屋卓久氏の講演では，「Preliminary report on shock remanent magnet-

実験室ではつくりだせない高圧下の状態を計算できる

ization measurement using a SQUID scanning

第一原理計算について詳しい解説があった．第一原理

microscope」

計算に基づく状態方程式は，巨大氷惑星・巨大ガス惑小林正規（千葉工大）

星の内部構造を研究する筆者にとっても関わりの深い「大面積ダストセンサ開発のための衝突実験」

内容である．
“第一原理計算”と称される計算の中で実

関根利守
（広島大）

際に行われている密度汎関数理論（他の原始・電子の「相関係を考慮した状態方程式の必要性」

影響を平均場として 1 電子について解く）について，上塚貴史（東京大）専門家の解説を聴くことができ，理解が深まった．

「TAO/MIMIZUKU を用いた小天体の含水鉱物探査計画」
細野七月
（理研）

2.2

一般口頭発表一般口頭講演のテーマは多岐にわたったが，以下で「FDPS を用いた巨大衝突の高解像度計算」

は筆者なりの理解で講演を 5 つに分類して紹介してい

小川和律
（神戸大）

く．

「Hayabusa2/DCAM3 による衝突実験観測」（1）衝突放出物・破片

平田直之
（神戸大）
「土星系氷衛星におけるレイクレーター」

2.1

招待講演

衝突放出物・衝突破片に関する講演は今回の研究会で最も多かった．岡本氏からは，衝突実験によるイジェクタカーテンの形状観察に加え，iSALE・SPH 数値計算との比較の結果が報告された．今後は数値計算の研究会のテーマである「衝突研究における状態方程高解像度化・斜め衝突の検討を経て，火星から火星衛式の役割に関連し，3 件の招待講演が行われた．1 件星への物質輸送へ応用をしていくとのことであった．

目の招待講演である河合伸明氏の講演（図 2）では，衝西田氏からは，スペースデブリの衝突によるイジェクタ生成過程を想定したアルミニウム合金の高速衝突実験の成果が報告された．衝突破片の形状分布を決めるメカニズムについて，クラックの分岐に着目した説を唱えた門野氏の講演は，門外漢ながらとても興味深く聴かせていただいた．衝突破片の形状の測定については，道上氏からも報告があり，イトカワのボルダーとの比較も紹介された．
（2）クレーター形成
木内氏からは，低重力・高真空度における砂標的クレーター形成実験の結果が紹介された．また，得られたスケーリング則をイトカワに応用し，イトカワ上のdimple がボルダーの低速度衝突を起源とすると結論

図2： 講演の様子．

付けられた．高野氏の講演は，氷天体を想定した凍結120

日本惑星科学会誌 Vol. 25, No. 3, 2016

砂標的クレーター形成実験の報告であった．小川氏の紹介され，宇宙風化に 2 つの特徴的なタイムスケール

講演では，鉄質天体を想定した鉄へのクレーター形成が見られるとのことであった．平田氏の講演では，月実験の報告があり，特に温度依存性が詳しく検討されTycho クレーター対眠点の堆積物の解析から，Tychoていた．また，この講演でも iSALE による数値計算

クレーターへの斜め衝突からの放出物と整合的であるとの比較が行われた．研究会では実験と iSALE 数値ことが示された．

計算の比較が複数の講演で行われており，衝突研究のツールとして浸透しているという印象を受けた．
（3）コンドリュール
コンドリュール・コンドライト母天体の形成過程の2.3

ポスターセッション

夕方のポスターセッションは酒を片手に行われたこともあり，とても賑やかに議論が行われた．興味を引

理解は，初期太陽系環境の解明に繋がると考えられる． く講演が数多くあったが，特に千秋氏による人工流星これに関連して，2 件の講演が行われた．紫垣氏の講生成実験と佐藤氏による衝突残留磁化実験は斬新な試

演では，コンドライト母天体の形成進化過程を解明すみであり，特に印象深かった．

べく行ったコンドリュールの強度測定実験の結果が報告された．脇田氏の講演では，impact jetting による3. まとめコンドリュール形成の理論研究の報告があった．原始惑星－微惑星衝突がコンドリュール形成の主要な形成研究会全体を通じて，iSALE の普及により，実験過程であるとのことだった．と理論計算を比較する研究が複数あったことが印象に（4）衝突破壊・蒸発残った．これを機に実験・理論双方の専門家の交流が保井氏からは多孔質天体を想定した斜め衝突実験のよりいっそう深まることが期待される．また，筆者に成果が報告された．黒澤氏の講演は iSALE 数値計算とってははじめての参加であったが，これまでこの歴による衝突時の衝撃圧減衰の空隙率依存性について．

史ある研究会の積み重ねてきた交流のおかげか，講演空隙が衝撃圧の減衰に寄与することが示された．杉浦

者・聴衆の間で非常にオープンスタンスな議論が交わ氏の講演では，ゴドノフ SPH 法の弾性体力学への拡される事が多く，他にないこの研究会独自の魅力であ張と岩石物性の組み込みについて紹介があり，現実的ると感じた．この報告記事を読んでこの研究会に興味な天体衝突計算への応用が楽しみな研究であった．

が湧いた方は，ぜひ次の機会に参加してみてほしい．

（5）天体内部構造・進化
衝突・圧縮現象に関連した天体進化に関する研究も

謝 辞

3 件あった．大村氏の講演では，粉粒体小天体を想定した試料の圧縮実験から，天体内部の密度構造の推定

この研究会の開催にあたり尽力いただいた世話人のが行われた．小林氏の講演では，天体衝突による地球方々に感謝いたします．また，筆者は研究会参加にあ型惑星の岩石－金属比の進化についての理論計算の成たり，北海道大学低温科学研究所から旅費を支援して果が示された．微惑星サイズに応じ，地球型惑星の岩いただきました．この場で感謝申し上げます．

石－金属比が変化することが示された．また，筆者は天体衝突による火星大気の進化について講演を行った．
（6）月
月に関しては 4 件の講演があった．柳澤氏の講演では，月面閃光の測光観測の報告があった．安藤氏の講演では，月表面のボルダーサイズ分布の解析が報告された．クレーターごとにボルダー数密度の減少の仕方が異なるなど，ボルダー細粒化過程の複雑さが議論された．諸田氏の講演では，かぐやマルチバンドデータの解析によるクレーター放出物の宇宙風化度の研究が