2018年度 宇宙地球科学特論A   Advanced Earth and Space Sciences A

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開講元
地球惑星科学コース
担当教員名
中本 泰史  野村 英子  佐藤 文衛  奥住 聡  BRASSER RAMON ROBERT 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
火7-8(石実1-103, Ishikawadai Bldg. 2, (Laboratory Bldg.)103 room)  金7-8(石実1-103, Ishikawadai Bldg. 2, (Laboratory Bldg.)103 room)  
クラス
-
科目コード
EPS.A410
単位数
2
開講年度
2018年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2018年3月20日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

太陽系内に存在する惑星や小惑星といった天体や,太陽系外惑星系の惑星たちの起源や進化は,興味深い研究テーマである。そうした問題に対して行われている最先端の研究を理解するべく,それらの基礎としての惑星科学や惑星形成論の概要を紹介する。
はじめに太陽系を例として惑星系の姿を概観したのち,それらの起源や進化についての標準モデルを紹介する。そして,そのモデルを構成する各過程の基礎的考え方を述べる。最後に,惑星形成論の現在の問題点や将来の研究の方向性についても触れる。

到達目標

【到達目標】
惑星科学および惑星形成過程について基礎的な内容を理解すること,惑星形成の標準的な流れを理解すること。

【テーマ】
太陽系および太陽系外の惑星系の形成過程全般を扱う。特に,惑星形成理論モデルの基礎を主に紹介する。

キーワード

惑星系形成,惑星科学,天文学,宇宙物理学

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力

授業の進め方

講義
第1回〜第7回は R. Brasser (ELSI) が担当(英語で講義を行う),第8回〜第14回は中本 (地惑) が担当(英語と日本語で講義を行う)し,第15回(英語と日本語で実施)は両者が担当する。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 導入:惑星の多様性(英語での講義; Brasser担当) In this lesson the students will learn about our planetary system, rocky exoplanets, gas dwarfs, ice giants, gas giants and other planets. It will also cover the famous Drake equation.
第2回 太陽系内の地球型惑星の基本的性質(英語での講義; Brasser担当) This lesson deals with the composition, interior structure, magnetic fields, water, atmospheres, sizes, masses of the terrestrial planets. We'll highlight differences and diversity and couple this back to exoplanets.
第3回 太陽系内の巨大ガス惑星の概観(英語での講義; Brasser担当) In this lesson we discuss the properties of the giant planets, their rings, satellites and so forth.
第4回 衛星(英語での講義; Brasser担当) The solar system is riddled with satellites that show an immense diversity. After giving an overview we will individually discuss Earth's Moon, Io, Europa, Enceladus, Titan, Triton and other moons that are interesting in same way.
第5回 宇宙化学概論(英語での講義; Brasser担当) This very brief introduction will focus on U-Pb dating, how stable isotopes help with identifying meteorites and the r-process s-process of nucleosynthesis. We also mention short-lived radionuclides such as 26Al.
第6回 生命居住可能惑星(英語での講義; Brasser担当) This is a long-standing question. We discuss the role of water, atmosphere, time, free energy and the UV rays from the young star.
第7回 宇宙に生命を求めて(英語での講義; Brasser担当) This is a generalization of what aspects are needed to make a planet habitable and how we would go about identifying such a planet.
第8回 星形成(英語/日本語; 中本担当) ジーンズ不安定,時間スケール,円盤形成,角運動量輸送,ほか
第9回 原始惑星系円盤の性質(英語/日本語; 中本担当) 密度と温度の分布,進化,磁気回転不安定,不活性領域,重力安定性,ほか
第10回 惑星形成に対するダストの役割:微惑星形成(英語/日本語; 中本担当) ダスト成長,移動,物理的性質,微惑星形成,ほか
第11回 小惑星,彗星,隕石(英語/日本語; 中本担当) はやぶさ2とリュウグウ,イトカワ,彗星の性質,ほか
第12回 惑星科学と地球科学(英語/日本語; 中本担当) 地球惑星科学連合大会
第13回 地球型・岩石惑星の形成(英語/日本語; 中本担当) 時間スケール,構成要素,成長モード,原始惑星,孤立質量,巨大衝突,ほか
第14回 巨大惑星の形成(英語/日本語; 中本担当) コア集積,臨界質量とエンベロープ降着,ガス降着,移動,ほか
第15回 総合的議論(英語/日本語) 講義全体について総合的に質疑・議論する

教科書

特になし

参考書、講義資料等

●「新・太陽系」,井田茂・中本泰史著,ソフトバンククリエイティブ社,
●「惑星形成の物理」,井田茂・中本泰史著,共立出版,
●「系外惑星」,井田茂,東大出版会,
● Planetary Sciences, I. de Pater and J. Lissauer,
● Astrophysics of Planet Formation, P. Armitage

成績評価の基準及び方法

レポートに基づいて評価する。

関連する科目

  • EPS.A411 : 宇宙惑星物理学B
  • EPS.A412 : 宇宙惑星物理学C
  • EPS.A413 : 宇宙惑星物理学D

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

なし

その他

第1回〜第7回は R. Brasser (ELSI) が担当(英語で講義を行う),第8回〜第14回は中本 (地惑) が担当(英語と日本語で講義を行う)し,第15回(英語と日本語で実施)は両者が担当する。

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