202

日本惑星科学会誌 Vol.14.No.4,2005

天体の衝突物理研究会報告
和田

浩二1，大野宗祐2，中村���������

昭子3

集録を見直してみた．1 回目は，実験・スケーリング
則・数値シミュレーションの3つのアプローチの現状

アレクサンドル・デュマの「三銃士」は，田舎からを整理し，そこから問題点を抽出してそれぞれの研究パリに出た若きダルタニャンが仲間の3人の銃士と一へのフィードバックをかけることを目的とした議論が緒に大暴れする冒険活劇である．その続きは，「20年後」行われた．こうしてクローズアップされた「衝撃破壊という題名の物語に語られる;ダルタニャンがそれぞの進行過程」に的を絞ったのが2回目の研究会である．

れの道を歩んでいる旧友のもとを久方ぶりに訪れ，4

1，2回目とも，研究というものに取り組んでまだ十分

人の交差する冒険活劇が新たな登場人物を加えて再開なキャリアを積んでいない筆者にとっては，当時の学するのである．

問状況を把握するのにとても役にたったという印象がさて，8月26日・27日の2日間，北大低温研においてある．同時に，テーマを絞りこんだための窮屈さのよ「天体の衝突物理の解明」研究会が開催された．本稿

うなものもうっすらと感じた．3回目は，「破壊」をキ

では，研究会の世話人のひとりである中村が研究会開ーワードに，物性物理学と惑星科学の接点を探ったも催の背景を述べ，各講演についてはそれぞれの発表フので，異分野からの切り口の新鮮な刺激を受けて大変

ァイルを元に，1日目について和田が，2日目について楽しかった．が，研究会として方向づけを行うもので大野がそれぞれの視点からまとめる．

はなく発散ぎみであったと思う．4回目を開こうとい

惑星系の起源と進化において，衝突はきわめて重要う大きな声は記憶に残っていない．

な素過程である．ちょうど日本惑星科学会設立のころ，「12年後」，国内を見渡すと，惑星科学における衝突1991年から1993年まで，宇宙科学研究所の小研究会と現象研究の新しいグループが立ち上がり，また，1990して，衝突破壊の研究会が年に一度つごう3回開催さ年代前半には見られなかった手法（以下にも紹介された．その当時，国内では複数のグループが太陽系れるが，衝突蒸気雲内での化学反応を追うためにレー小天体の衝突過程の実験的研究に取り組んでおり，そザー照射によって模擬衝突蒸気雲を発生させることの中から室内実験の結果を惑星規模の問題に適用すや，微小重力下での粒子層への衝突実験，離散要素法

るためのスケーリング則も提案されていた．一方で，による数値シミュレーションコードなど）による研究

Smoothed Particle Hydrodynamic (SPH) コードを用が行われ，自然なことながら顔ぶれにも変化がみられいた数値シミュレーションによる，微惑星の衝突過程る．他方，惑星探査データによる衝突地形解析の立場の研究にも着手がなされていた．

からも素過程への関心が寄せられている[1]．このよ

今回，本稿をまとめるにあたって改めてそのときの1. 北海道大学低温科学研究所
2. 東京大学大学院新領域創成科学研究科
3. 神戸大学大学院自然科学研究科

うな状況のもとで，宇宙科学研究所の衝突小研究会の世話人であった荒川が折りにふれ昔のメンバーに声をかけ新たなメンバーを勧誘することで，研究会を開こ天体の衝突物理研究会報告／和田，大野，中村

203うという機運が高まっていった．相互の交流を密にし，討論の時間もなくなった．2, 3 のコメントを交換して，議論の場を設け，ハード（実験道具）・ソフト（知恵）研究会はあたふたと終了することになった．の両面での研究協力の可能性を探り，その過程でこの���～ ��������� ～分野のポテンシャルの上昇をはかる，という趣旨である．このような趣旨に理解・賛同をいただいて，低温研共同利用研究集会および共同特定領域研究「太陽系2.1 焼結体・粘弾性体

外惑星科学の展開」ダスト班研究会として開催が可能となった．

衝突によるクレーター形成過程や破壊過程をより現今回の研究会は，衝突現象の解明に関わるシミュレ

実的に理解するうえで様々な物理量の依存性を知る必ーションと衝突実験・解析についての最新の結果を持要がある．本研究会では，空隙率，氷粒子やシリケイち寄り，学会講演などでは十分に時間がとれない議論

ト粒子の焼結度合い，有機物による粘性の効果，などをじっくりと行うことを目的とした．研究会は，発表に注目した室内実験・数値シミュレーション研究が報者のほかに北大低温研や理学部，それに台風による飛告された．

行機の便の乱れにも関わらず東京からの参加者も加わ

荒川政彦
（名大）
「雪の衝突破壊とクレータリング」って，表1 に示すプログラムの順に進行された．当初

彗星や小惑星といった比較的小さな天体の表面は，のもくろみどおりに議論が活発に行われたため，1 日

氷粒子やレゴリス粒子で構成される高空隙粉体層から目夕刻の懇親会開始時刻は遅れ，そのままの勢いで2なるとされる．したがって粉体層の空隙率や焼結度が日目の昼食は講演を聴きながらになり，終わりの総合衝突過程におよぼす影響を理解することが重要となる．

表 1:「天体の衝突物理の解明」研究会プログラム

8月26日（金）13:30-13:40＜焼結体・粘弾性体＞
13:40-14:10
14:10-14:40（10分お休み）
14:50-15:20
15:20-15:50（20分お休み）＜スケーリング則− Part 1＞
16:10-16:40
16:40-17:10
17:10-17:40
8月27日（土）＜衝突と大気＞
9:30-10:00
10:00-10:30（10分お休み）
10:40-11:10
11:10-11:40
11:40-12:10＜スケーリング則− Part 2＞
13:30-14:00
14:00-14:30（10分お休み）
14:40-15:10
15:10-15:40
15:40-16:30

荒川政彦

はじめに

荒川政彦
（名大）
瀬藤真人
（神戸大）

雪の衝突破壊とクレータリング
ガラスビーズ焼結体の衝突破壊

和田浩二
（北大）
城野信一
（名大）

焼結粉体層への衝突シミュレーション
粘弾性球の相互衝突

高木靖彦（東邦学園大）クレータースケーリング則再考
山本 聡
（東大）
衝突クレーター形成のスケーリング則
原 大輔
（東大）
衝突クレーター形成過程に対する大気の影響

阿部 豊
（東大）
濱野景子
（東大）

惑星形成・惑星初期環境進化における衝突と大気の問題
隕石重爆撃期の天体衝突による惑星大気量の変化

石丸 亮
（東大）
石橋 高（東大）
大野宗祐（東大）

衝突蒸気雲中で進行する化学反応のキネティクス計算
衝突蒸気雲中におけるSiO2 からの遊離酸素による炭素化合物の酸化衝突蒸気雲の再凝縮物によるエアロゾルの洗い流し

門野敏彦（IFREE）
平田 成（神戸大）

ガラスの衝突破壊クレーター放出物の速度-サイズ分布

平岡賢介
（神戸大）
中村昭子
（神戸大）
総合討論

クレーター形状とターゲット強度との関係
玄武岩の衝突破壊204
荒川は氷粒子とシリケイト粒子の混合物をターゲッ
トとした衝突破壊実験を行い，破片速度や衝突強度が日本惑星科学会誌 Vol.14.No.4,2005
メーターの範囲をさらに広げて実験を行うことが期待される．

ターゲットの空隙率にどう依存するかを示した．空隙率が大きくなると，シリケイト粒子を含まないターゲ����（��）�������������������ットの場合には衝突強度は増加したのに対し，混合物室内実験とともに数値計算による解析も，衝突の物ターゲットの場合には逆に衝突強度は低下した．この理を理解するうえで有効な手段である．和田は，焼ことは，彗星の強度を考えるとき空隙率とともに氷と結層における衝突クレーター形成過程を明らかにすシリケイトの混合割合が重要であることを示している．

ることを目的として，離散要素法（Distinct Element

また，焼結雪への衝突によって作られる衝突クレータ

Method: DEM）による焼結粉体層への衝突の数値シーの形状が空隙率や焼結度合で違ってくることを示しミュレーションを行った例を示した．

た．即ち，クレーター形状は半球～球になり，また空DEM は粒子間相互作用を考慮して個々の粒子の運隙率が比較的小さい（～ 50%）とクレーター外縁部に動を直接解いていく数値計算手法であり，粉体層へはスポールによってテラスが形成されることを示し，の衝突をシミュレーションする上で有効な手法である．

その形成過程について議論された．実際の天体上にお粉体の焼結状態を表すモデルとして粒子間付着力と回けるクレーター形成過程の理解に向けて，このような転抵抗を取り入れてクレータリングのシミュレーショ

空隙率，混合物質比，焼結度合といったパラメーターンを行ったが，焼結による強度の影響がほとんど見らがクレーター形成に及ぼす影響を評価しその物理過程れなかった．採用した粒子間付着力や回転抵抗のパラを明らかにすることが今後の興味ある課題である．

メーターの値を検討すると共に，粒子間接合モデルのまた，荒川は比較的空隙のある雪（空隙率50%）に対する高速衝突実験において，衝突メルト（再凍結層）さらなる検討が必要であることが示唆される結果となった．

が生成されることを報告した．室内実験において実際に衝突メルトが生じることの報告は貴重であり，衝突溶融に対する空隙率の影響を探る上で興味深い．

城野信一
（名大）
「粘弾性球の相互衝突」
ダスト粒子が合体して成長できるかどうかは微惑星の形成過程を制約する上で重要である．さらに有機物

瀬藤真人
（神戸大）
「ガラスビーズ焼結体の衝突破壊」の存在はダスト粒子の付着を促す効果があり，有機物荒川が主に雪・氷のターゲットに対する衝突強度の混合割合が付着率にどう影響するかを調べることはを求めたのに対し，瀬藤はガラスビーズ（シリケイ

微惑星形成を論じる上で重要となる．城野はシリコント）を焼結させたターゲットにたいする低速度（～オイルを模擬有機物としてこれとソーダガラス（シリ100m/s）衝突破壊実験を行い，その衝突強度を求めケイト）をさまざまな割合で混合した球を作成し，そた．焼結温度・時間をさまざまに変えて作成したガラ

れらの自由落下実験を行い，反発係数や付着確率を混スビーズ焼結体を用意し，その圧縮強度と衝突強度を合比の関数として測定した．報告された結果は，まず測定したところ，衝突破壊強度は空隙率および圧縮強反発係数はどの場合も0であった．またソーダガラス度が大きいほど大きくなる傾向が見出された．さらに/シリコンオイルの混合比（体積比），即ちシリケイト

Love らによる高速度衝突による先行研究[2]の結果に/有機物の混合比が1.5以下で急激な付着確率の増加が比べて1，2桁以上小さい衝突強度（Q*）という結果見られた．したがって，より早く微惑星が形成されるが得られた．用いたプロジェクタイル/ターゲットサのは，有機物が体積にしてシリケイトの半分以上も存イズ比の違いがどう関わってくるか調べるなど，パラ在する領域である，ということが示唆された．さらに

天体の衝突物理研究会報告／和田，大野，中村

205

付着を決める要因として真実接触面積の大小などが議物（イジェクタ）の総量や放出速度分布に関するスケ論された．

ーリング則も天体の衝突進化を考える上で重要となる．

2.2 スケーリング則～ Part 1

例えば低速イジェクタはクレーター周辺のイジェクタ堆積層を形成し，天体の脱出速度を超えるような高速衝突過程のスケーリング則は室内実験の結果から現イジェクタはダストとなる．またそれらの中間の速度

実の天体衝突の結果を推定する上で欠かせないものでで放出されるイジェクタは天体表層物質の輸送・混合ある．これまでスケーリング則の確立が精力的に行わ率に大きく関わってくる．従来の衝突実験においてはれ，重力支配域と物質強度支配域におけるクレーター数m/sから100m/s 程度の中間速度に対するイジェクサイズのスケーリング則など，ある程度の理解を得るタのデータが得られておらず，イジェクタの総量と放にいたっているがまだ良く分かってないことも多い．

出速度のスケーリング則は良く分かっていなかった．

本研究会で報告された実験的研究においては，そうい山本は砂（ガラスビーズ）に対する衝突実験を工夫しったスケーリング則の確立に寄与するとともに，これて行うことで，そのような中間速度のイジェクタの総までのスケーリング則に再考を要請する結果も得られ量と速度の関係を求めた．その結果，従来の低速イジつつある．

ェクタについて適用されていたスケーリング則がより高速イジェクタまで成り立ち，比較的高速度で放出さ����（�����）����������������

れるイジェクタが多量に存在することを定量的に示し小惑星や彗星など，多くの小天体の表面重力は極めた．このことは，多量のイジェクタがクレーターからて小さく（～ mGから～μG），そのような微小重力十分遠方にまで到達することを意味し，天体衝突によ

下におけるクレーター形成過程を明らかにすることはる表層進化を考える上で興味深い．ただし，山本の実

小天体表層の進化や降り注ぐ天体のサイズ・速度分布

験は垂直衝突であった．天体衝突の大部分は斜め衝突などを考えるうえで重要となる．高木は，微小重力(であり，斜め衝突の際のスケーリング則の確立が今後～ μG) 下での砂（ガラスビーズ）への衝突実験によ期待される．って形成されたクレーターの大きさが，1G下で形成されるクレーターの大きさと変わらなかったことを報

原 大輔
（東大）
「衝突クレーター形成過程に対する大告した．重力が小さくなればクレーターサイズはその気の影響」

分大きくなるであろう，というのが従来のスケーリン

衝突クレーターの形成過程に及ぼす大気の影響を考グ則の予想するところであり，高木の報告はこの予想えることは，例えば火星特有のクレーター形態であるを覆すものである．この結果は，従来のスケーリングランパートクレーターの形成機構を明らかにする上で則において言われていた重力支配領域，強度支配領域重要である．また，逆にクレーター形態やイジェクタのいずれにも該当せず，これまであまり考慮されてこ堆積物を調べることでクレーター形成時の大気状態がなかった物理過程（例えば粒子間非弾性衝突や摩擦力）明らかになる可能性がある．

を踏まえたスケーリング則が必要であることを示唆した．

しかしながら大気の影響を評価した実験的研究は少なく，大気圧が大きくなるとクレーターサイズが小さくなることは示されているが，その物理素過程は良く

山本聡
（東大）
「衝突クレーター形成のスケーリング則」

分かっていなかった．原は，大気中でのクレーター形

衝突クレーターサイズに関するスケーリング則もさ

成過程を明らかにするべく，1気圧から0.001気圧までることながら，クレーター形成の際に放出される放出様々に大気圧を変化させて砂（ガラスビーズ）への206

日本惑星科学会誌 Vol.14.No.4,2005

衝突実験を行い，レーザー測定法によるクレーター階における衝突の性質・状況・問題点の検討が行われ形成過程のその場観測を行った．クレーター形成のそた．前期段階初期においては，微惑星同士の衝突が主の場観測によって，まず掘削の過程で過渡クレーターで衝突速度は低速である．氷の存在の有無など存在す（transient crater）が形成され，その後崩壊によってる微惑星の組成が，微惑星同士の衝突減少だけでなく，最終クレーターとなる様子が分かる．したがって過渡最終的に形成される原始惑星の組成，特に揮発性物質

クレーター形成における大気の影響を測定でき，掘削の総量に影響を及ぼす．その後原始惑星がある程度の過程と崩壊過程を分けて論じることが可能となる．そ大きさに成長すると，原始惑星が纏った大気中におけの結果，過渡クレーターの形成段階において大気圧のる比較的高速度(1 ～ 5km/s) の衝突が起こるようにな増大に伴ってクレーター径は減少する一方，クレータる．

ーの深さには明瞭な変化が見られないことが示された．

この衝突速度では衝突蒸気雲は発生しないと考えら

このことから，掘削段階において既にクレーター形成れるものの，揮発性成分の脱ガスが起こるため，衝突が大気の影響を受けていることが明らかとなった．さは原始惑星の大気組成に大きな影響を与える．惑星形

らに，過渡クレーターの内壁傾斜角やイジェクタカー成の後期になると原子惑星同士の衝突が起こる．このテンの角度が大気圧の増大と共に大きくなることが確ような巨大衝突（Giant Impact）が起こった際にも認され，クレーター径の減少は，大気によって減速さ大気のかなりの部分が残ったと考えられている．さられたイジェクタがクレーター内壁に堆積するという機に後の隕石重爆撃期あるいはそれ以降の衝突において構によることが示唆された．このように詳細なその場は，多くの場合で衝突蒸気雲が生成する．衝突蒸気雲観測が可能となるレーザー測定法は，クレーター形成による大気の剥ぎ取りや表層環境への影響も重要な問過程を明らかにする上で重要な役割を担い得るであろ題である．

う．
濱野景子
（東大）
「隕石重爆撃期の天体衝突による惑星

���～ ��������� ～大気量の変化」
濱野の講演では，隕石重爆撃期の天体衝突による惑

3.1 衝突と大気星大気量の変化について，衝突蒸気雲による大気の剥衝突現象は，惑星大気の形成やその後の進化に非常ぎ取りと衝突天体による揮発性物質の供給に着目したに大きな影響を与えてきた．本研究会では，衝突が大議論がなされた．衝突蒸気雲の膨張による周囲の大気気の形成・進化に及ぼした影響というテーマに関しての惑星からの散逸量や衝突蒸気雲自体の惑星からの散も，概論や衝突蒸気雲とその凝縮物の物理・化学に着逸量については，これまで詳しく調べられてこなかっ目した最新の研究成果が報告された．

た．そこでCIP 法を用いた流体計算コードを新たに開発することにより，衝突蒸気雲による大気の散逸量と阿部 豊（東大）「惑星形成・惑星初期環境進化における蒸気雲自体の散逸量を定量的が見積もられた．さらに

衝突と大気の問題」

衝突天体のサイズ分布について積分を行うことにより，阿部の講演では，惑星形成と惑星初期環境進化にお衝突天体中の揮発性物質量と惑星の大気圧をパラメーける衝突と大気の問題についてのレビューがなされた．

ターとして，大気質量の変化量が定量的に見積もられ惑星形成過程を原始惑星が微惑星を集めて成長する段た．その結果，大気圧が高く衝突天体中に揮発性物質階を前期段階とそれに続く原始惑星同士の衝突合体がが乏しいと大気量は減少し，逆の場合には大気量が増起こる段階を後期段階とに分けた上で，それぞれの段加することが示された．衝突天体中の揮発性物質の量

天体の衝突物理研究会報告／和田，大野，中村

207が時間とともに変わらない場合，大気量は一定値に近なされた．化学平衡計算の結果により，衝突速度がづくように変化することが示された．

遅いとSiO2 の熱分解がほとんど起こらず炭素質化合物へ与える影響は限定的になることが示された．一方，

石丸 亮
（東大）
「衝突蒸気雲中で進行する化学反応の衝突速度が速い場合にはSiO2 の熱分解はかなり低温キネティクス計算」

まで起こり続けるため，衝突蒸気雲の最終的な化学組

石丸の講演では，衝突蒸気雲中で進行する化学反応のキネティクス計算のモデルの詳細とこれまでの単純成においても炭素質化合物に与える影響は大きいことがわかった．

なクエンチモデルとの比較結果について紹介された．
これまでの衝突蒸気雲内の化学反応に関する研究では，

大野宗祐
（東大）
「衝突蒸気雲の再凝縮物によるエアロ化学反応がある一点で急激に停止する（クエンチ）とゾルの洗い流し」いうことが仮定され，その条件は反応と蒸気雲の冷却

大野の講演では，衝突蒸気雲の再凝縮物によるエアの特徴時間を比較することで見積もられてきた．一方，ロゾルの洗い流しという新しいプロセスを提案すると紹介されたキネティクスモデルでは，衝突蒸気雲内のともにK/T 事件における重要性について議論がなさ気相反応のネットワークを逐一計算することにより，れた．K/T 事件の際には，衝突地点から放出された蒸気雲の運動と化学反応をカップリングさせて解くこ

大量の硫黄酸化物から硫酸エアロゾルが生成したととが可能である．講演で示されたキネティクスモデル考えられている．先行研究では硫酸エアロゾルのみがの計算結果により，反応の停止温度が各反応によって存在する条件で見積もられてきたため，硫酸エアロゾ異なること，また，逆反応が存在するため正反応の速ルの大気中の滞留時間はかなり長いと考えられてきた．

度だけではクエンチ温度を見積もることができないこ

しかし，もし衝突蒸気雲の岩石質再凝縮物と硫酸エとが示された．その結果，これまでの単純なクエンチアロゾルが付着してしまうと，その後非常に短期間でモデルでは衝突蒸気雲の最終生成物の化学組成を正確落下してしまう．講演では，K/T 境界層で見つかっに見積もることができず，HCN やCH4などの生成量ている衝突時に放出された岩石質の再凝縮物の総量が，の見積もりにはキネティクスモデルを用いる必要があ

大気中に漂う硫酸エアロゾル粒子をすべてはき集めるることが示された．のに十分な量だったことが示された．続いて，岩石質再凝縮物粒子と硫酸エアロゾル粒子の両方を考慮した

石橋 高（東大）「衝突蒸気雲中におけるSiO2 からの遊粒子の合体成長のモデル計算の結果が示され，それに離酸素による炭素化合物の酸化」

よればほぼすべての硫酸エアロゾル粒子が数日以内に石橋の講演では，衝突蒸気雲内における炭素化合物地表に落下してしまうことがわかった．これは，K/Tの化学組成について，とくにSiO2 からの遊離酸素に事件の際には短期間に集中して非常に強い酸性雨が降よる酸化に着眼点をおいた議論がなされた．衝突蒸気ったことを意味している．

雲内の炭素質化合物の化学組成にSiO2 が影響を及ぼすかどうかについてはよくわかっていなかった．しかし，講演者らのこれまでの実験的研究により実験室条件下においてはSiO2 の存在が炭素質化合物の化学組

3.2 スケーリング則～ Part 2
門野敏彦（IFREE）「ガラスの衝突破壊」

成に影響を及ぼすことが確認された．講演では，SiO2

門野の講演では，ガラス板の衝突破壊実験を行い，と有機物の混合物の化学平衡計算を行うことにより，その際観測された破片の速度分布が紹介され，それにSiO2の影響の有無と衝突速度の関係についての議論がもとづく議論が行われた．薄いガラス板のターゲット

208

日本惑星科学会誌 Vol.14.No.4,2005の一辺に円柱型のプロジェクタイルを衝突させ，散乱ことが示され，破片の形成メカニズムについてスポーする破片を高速度カメラで観測した．その結果，破片ル破壊モデルなどの可能性について議論がなされた．の大きさと速度の間には関係は見出されなかった．一方，破片の初期位置と速度との間には明らかな関係が

平岡賢介
（神戸大）
「クレーター形状とターゲット強度見られ，衝突方向と平行な成分V は衝突地点との距見られ，衝突方向と平行な成分Vyとの関係」

離の増加とともに，衝突方向と垂直な成分Vx は衝突離の増加とともに，衝突方向と垂直な成分Vx

平岡の講演では，クレーター形状とターゲット強度軸からの距離の増加とともに，それぞれ大きくなることの関係について，衝突実験の結果をもとに議論がなとが示された．また，ターゲットガラス板の大きさがされた．強度支配域におけるクレーター形成は，ター大きい場合にはVx とV大きい場合にはVxとVyy の最大値は同程度であったが，ゲットの物性に依存すると考えられる．講演では，タターゲットが小さい場合にはVy の最大値がV
ターゲットが小さい場合にはVyの最大値がVxx の最大ーゲットの物性のうち強度に着目し，ターゲット強度値と比べ圧倒的に大きいことがわかった．これは，タを変化させて衝突実験を行った結果についての報告がーゲットが小さい場合には自由端に達した時にも衝撃された．ターゲットとしてはモルタルを用い，材齢波が十分強いためスポール破壊が起こるが，ターゲッを変えることにより強度を変化させた．衝突速度は約

トが大きい場合には衝撃波が弱まってしまいそのよう850m/sと約650m/s，プロジェクタイルはアルミニウな現象が観測されないのはないかという解釈が可能でムを用い，実験は神戸大学の火薬銃を用いて行われた．

ある．講演では，さらに一次元DEM のモデル計算を講演で示された実験結果は，形成されたクレーターの用いた実験結果の解釈が議論された．

直径がターゲットの材齢に依存していないことが示された．また，回収されたスポール破片の厚さが，衝突

平田 成（神戸大）������������−������速度が速いほうが大きいという結果が得られた．これ

平田の講演では，クレーター放出物の速度－サイらの結果は先行研究による予測とは必ずしも一致してズ分布の二次クレーターの空間分布，サイズ分布をおらず，これまでのスポールに関するモデルの妥当性用いた推定について紹介・議論された．講演では，や今後の実験の展望について議論がされた．

月のクレーター Tycho の周囲の二次クレーターがClementine 探査機のデータをもとに解析された．ク

中村昭子
（神戸大）
「玄武岩の衝突破壊」

レーターの個別の形状とクラスターなどグループと中村の講演では，衝突破壊を論ずるうえで着目されしての産状の特徴から二次クレーターを判別し，サイた玄武岩のワイブル（Weibull）定数の値の導出につズ密度分布が求められた．また，一次クレーターからいて紹介・議論された．岩石の破壊の過程がGrady-の距離の異なる地点のデータを比較することで，二次Kipp のひび成長のモデルに従うという仮定が小天体

クレーターを形成した破片の速度が推定された．解析の衝突破壊の数値シミュレーションで用いられているの結果求められたサイズ密度分布は，一次クレーター[3]．この破壊モデルでは標的物質内のひびの成長のからの距離によらず，先行研究と近い値である傾き－しやすさの分布がワイブル分布という2つの定数で記3.3 ～－3.8のべき乗則に従うことが示された．さらに，述されるべき乗分布になるとされている．この時，引これからスケーリング則により推定される二次クレー張強度は歪速度によることが導かれるので，引張強ターを形成した破片のサイズ分布も，距離によらずほ度の歪速度依存性からワイブル定数が算出されている．

ぼ一定であることが示された．この関係は今回始めて中村は，同じ玄武岩試料を多数用意し，これらの圧裂観測的に示された．また破片の速度分布はある程度速引張強度を測定した．次に，ワイブルのもともとの手いものでは放出速度に対して－1 ～－2乗で減少する法に従い，この圧裂引張強度のばらつきによりワイブ

天体の衝突物理研究会報告／和田，大野，中村

209

ル定数を導出した．その結果，玄武岩のワイブル分布

最後に，北大低温研，理学部の方々には大変お世話のべき指数は20から30程度となり，これまでのシミュになったことをこの場をお借りして感謝いたします．

レーションで用いられていた値である約10とは大きく

文中敬称は略させていただきました．

異なる値が得られた．この違いの原因の議論では，ワイブル定数の決定方法の従来との違いが候補としてあ����げられた．
[1] 平田成他，2004, 遊星人 13, 57.

�������

[2] Love, S. G. et al., 1993, Icarus 105, 216.
[3] Asphaug, E. et al., 2002, in Asteroids III, 463.

1991年の小研究会の集録のまとめに今後の衝突破壊研究の進め方についての議論のまとめが書かれている．
それには，(a)実験を行うグループは目的を絞った実験を行うべきであり，衝撃破壊の物理過程がわかるような方法をとって実験を進めて行った方がよい，(b)真密度に近い物質のみを扱って研究しているが，微惑星を念頭においた空隙を含む物質についても積極的に研究を行うべし，(c)参加者に関してできるだけ広い分野の人を呼ぶべし，という提案がなされたとある．興味深いことに，今回の総合討論でも，「衝突破壊研究の今後の方向性は」という問いかけに対して返された答えは(a)と(b)であった．今回もこれら(a)や(b)の課題に取り組んでいる研究が紹介されており，10数年前の方向づけと現状との調和を多少なりとも確認することができる．さらに(b)に関して，当時は思いもよらなかった粘弾性物質についてその衝突物性が着目されるなど，すべてが想定内のことばかりでないところに学問の面白みを感じることができる．
(c)に関しても，今回改めて「分野内に閉じては進展がないので，外の人を呼ぶ研究集会であるべし」というコメントがなされた．ダルタニャンの「20年後」の方は，ひと波乱あった後に再び時間がとび，10年後の「鉄仮面」の物語をもって三銃士シリーズの幕となる．
衝突研究会のほうは，ここ数年はなんらかの形で継続して行かれるのではないかと期待される．など.