• 与大卫星地幔对流的研究进展

    分类: 天文学 提交时间: 2025-07-02 合作期刊: 《天文学进展》

    摘要: 地幔对流是类地行星演化的重要内部过程。总结了太阳系类地行星和大卫星地幔对流的 最新研究进展,采用比较行星学的方法,对类地天体地幔对流的三个主要问题进行了阐述,分别 是:(1) 类地行星内部是否存在地幔对流?(2) 如果存在地幔对流,其对流模式和特征是怎样的? (3) 类地行星发生地幔对流需要满足的条件。讨论了影响类地行星地幔对流的主要因素:几何尺 度、物性参数、驱动源、流体黏滞性、热边界和运动边界条件、分异作用以及相变等,还讨论了 一些大卫星内部岩石幔与冰幔的对流情况。厘清不同天体地幔对流的成因、机制及影响,对理解 行星内部动力学过程和行星演化具有重要的意义。

  • 基于CHES卫星的模拟观测与轨道反演

    分类: 天文学 提交时间: 2024-08-20 合作期刊: 《天文学报》

    摘要: 迄今为止, 视向速度法与凌星法发现了绝大多数系外行星, 天体测量法与之相比在行星轨道参数和质量确定等方面具有独特优势. 近邻宜居行星巡天计划(Closeby Habitable Exoplanet Survey, CHES)拟基于微角秒级空间天体测量方法搜寻太阳系近邻(距离太阳约10 pc)的100颗类太阳型恒星周围的宜居带类地行星; 开展近邻行星系统的全面普查, 获取行星真实质量和三维轨道参数, 建立完备的近邻系外行星数据库. 基于CHES卫星的观测模式与科学目标, 针对Alpha Centauri A、模拟太阳系系统、51 Peg与黑洞Cyg X-1进行了模拟观测, 生成了天体测量仿真数据, 使用Lomb-Scargle与贝叶斯信息准则(Bayesian information criteria, BIC)两种周期谱分析行星轨道周期信号, 并采用Markov Chain Monte Carlo (MCMC)算法对行星系统进行轨道反演, 获得的结果与行星初始参数吻合. 进一步讨论了参考星周围存在的巨行星对于宜居行星探测的影响, 利用BIC周期谱方法可识别周围可能存在行星的参考星.

  • 环红矮星行星系统的观测和理论研究概述

    分类: 天文学 提交时间: 2023-12-15 合作期刊: 《天文学报》

    摘要: 红矮星是质量最小, 光度最低的一类主序恒星. 随着探测技术的提升, 在其周围探测到了丰富的行星种群, 与其他类型恒星周围的行星具有不同的分布特征. 在红矮星周围, 类地行星具有较高的出现率, 由其构成的行星系统构型十分紧凑. 宜居带的范围更靠近主星, 更有利于搜寻宜居行星. 超级地球和亚海王星之间过渡半径的分布特征也与类太阳恒星存在差异. 巨行星在小质量恒星周围的发现更是对理论模型提出了巨大挑战.原行星盘中固体物质的质量随主星质量迅速衰减, 是否能够解释巨行星的起源仍然是未解之谜. 得益于TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), James Webb和ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)等望远镜的观测, 为行星形成研究提供了新的认知和契机. 将回顾红矮星周围不同行星种群的观测, 并总结对于红矮星周围行星形成理论的最新认知.

  • 太阳系外行星全区域高对比度成像设计与数值模拟

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2019-05-30 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 太阳系外类地行星直接成像探测极具挑战性。在可见光短波段,行星信号主要来自恒星经由行星大气的反射光,两者对比度在10-10量级,导致微弱的系外行星光被淹没。因此,有效抑制来自恒星的强光是实现类地行星探测的关键。本文提出了基于光瞳振幅调制和相位校正的技术方案,以实现全区域高对比度成像。针对上述方案,进行了数值模拟分析来说明其可行性及潜在性能。数值模拟基于点扩散函数的能量分布来评价系统的目标成像对比度,并采用随机并行梯度下降迭代算法进行优化,最终成像对比度在360度全区域内获得达到10-10量级。研究表明该方案有望用于未来空间类地行星直接成像探测。