Planets are born in protoplanetary disks, the disks of gas and dust that surround young stars. The conditions inside these disks strongly influence what kinds of planets can form.
惑星は、若い星のまわりに広がるガスと塵の円盤である原始惑星系円盤の中で生まれます。この円盤の環境は、どのような惑星ができるかを大きく左右します。
By studying what happens inside protoplanetary disks from a physical point of view, I want to understand how Earth and the Solar System came into being. To do this, I work on disk structure and evolution, the physical processes that operate there, and ways to test these ideas through astronomical observations and constraints from Solar System materials.
私は、原始惑星系円盤の中で何が起きているのかを物理の観点から理解することで、地球や太陽系がどのように生まれたのかを明らかにしたいと考えています。そのために、円盤の構造や進化、そこで働く物理過程、そして天体観測や太陽系物質を通じた検証に取り組んでいます。
1. Structure and evolution of protoplanetary disks
1. 原始惑星系円盤の構造と進化
To understand planet formation, we first need to know the structure of the protoplanetary disk in which it takes place and how that structure changes over time.
惑星形成を理解するためには、まずその舞台となる原始惑星系円盤がどのような構造をもち、どのように変化していくのかを知る必要があります。
Temperature, density, the distribution of dust, and the flow of material all affect where planetary building blocks gather and how they grow. I study how these basic properties evolve as disks age.
円盤の温度、密度、ダストの分布、そして物質の流れは、惑星の材料がどこに集まり、どのように成長していくかを大きく左右します。私は、こうした基本的な構造が時間とともにどのように進化していくのかを調べています。
2. Magnetic fields and mass transport in planet-forming disks
2. 磁場と物質輸送がつくる惑星形成環境
A protoplanetary disk is not a static environment. Its structure changes continuously as material moves through it.
円盤の構造は静かに保たれているわけではなく、内部で起こる物質輸送によって絶えず変化しています。
Magnetic fields are especially important because they act on the partly ionized gas and help shape the disk’s physical structure. I study how these processes influence the structure and evolution of disks as a whole.
とくに磁場は、プラズマ状態となっている円盤のガスに力をおよぼし、円盤の物理構造を形づくります。私は、こうした過程が円盤全体の構造や進化にどのような影響を与えるのかを研究しています。
3. Disk temperatures and the distribution of volatiles
3. 円盤の温度構造と揮発性物質の分布
The flow of matter and energy inside disks also controls temperature and the distribution of water and other volatiles.
円盤の流れやエネルギーのやりとりは、温度構造や水・揮発性物質の分布にも深く関わっています。
Because the locations where water can remain as ice depend on temperature, understanding disk temperatures is essential for thinking about planetary composition and water content. I study how heating, cooling, radiative transfer, and mass transport shape the distribution of volatiles in disks.
水が氷として存在できる場所は温度によって決まるため、温度構造を理解することは、惑星の含水率や組成を考えるうえで欠かせません。私は、加熱と冷却、輻射輸送、物質輸送を通して、円盤の中で水や揮発性物質がどのように分布していくのかを調べています。
4. Environments where terrestrial planets form
4. 地球型惑星が生まれる環境
Understanding these disk environments helps us ask under what conditions rocky planets like Earth can form.
こうした円盤環境の理解は、地球のような岩石惑星がどのような条件のもとで生まれるのかを考えることにつながります。
I focus on how temperature structure, the distribution of dust, and material transport affect the availability of rocky material and water. This is an important step toward reconstructing the formation history of Earth and the Solar System.
私は、温度構造、ダストの分布、物質輸送が、岩石質の材料や水の量をどのように左右するのかに注目しています。地球型惑星が生まれる環境を明らかにすることは、地球や太陽系の形成史を理解するための重要な手がかりになると考えています。
5. Environmental differences behind planetary diversity
5. 惑星の多様性を生む環境の違い
Many planetary systems discovered in the Universe look very different from Earth and the Solar System.
宇宙には、地球や太陽系とは異なる多様な惑星系が数多く見つかっています。
I want to understand how differences in disk mass, temperature, lifetime, and mass transport lead to differences in planetary mass, composition, and orbital structure. Through this, we can better understand what kind of place Earth and the Solar System occupy in the wider Universe.
私は、円盤の質量、温度、寿命、物質輸送の違いが、どのように惑星の質量や組成、軌道の違いへとつながるのかを知りたいと考えています。そのことを通して、地球や太陽系が宇宙の中でどのような存在なのかも見えてくるはずです。
6. Revealing disks through observations
6. 観測から探る円盤の実像
Theoretical work needs to be tested against real systems.
こうした理論的な研究を進めるうえでは、実際の観測による裏付けが欠かせません。
Much of the internal structure and formation history of protoplanetary disks cannot be seen directly, so we have to infer the underlying physics from what observations do reveal. I move back and forth between theory and observation to build realistic disk models grounded in data.
原始惑星系円盤の内部構造や形成過程の多くは直接見えるわけではないため、観測で見えている姿から背後にある物理を読み解く必要があります。私は、理論と観測を行き来しながら、観測に裏付けられた現実的な円盤像を描こうとしています。
