講演情報

[S21-07]個別要素法による階層粉体の圧密数値シミュレーション

*荒川 創太1、古市 幹人1、西浦 泰介1 (1. 海洋研究開発機構)
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粒子の凝集体からなる階層的な堆積物(階層粉体)は、破砕帯の断層ガウジから彗星内部まで、地球惑星科学の様々な場面に登場する重要な構造である。階層粉体の圧密過程については、これまで主に室内実験によって調査されてきた(大村ほか2022, 日本惑星科学会秋季講演会, など)。階層粉体の圧密に伴う構造変化は多段階で進行することが示唆されているが、数値シミュレーションによる再現・検証は不十分であり、圧密過程の定量的な理解は得られていなかった。そこで、我々は個別要素法を用いた大規模な数値シミュレーションを実施し、階層粉体の圧縮挙動を調査した(Arakawa et al. 2025, Earth, Planets and Space)。我々は、シミュレーションによって階層粉体の密度進化が3段階で進行することを明らかにし、従来の室内実験と調和的な結果を得た。加えて、各段階における圧縮強度の半解析解を導出した。今後、得られた理論モデルをもとに彗星等の内部構造進化を議論する予定である。