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《天文学进展》 2016年04期
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行星形成数值模拟的研究现状与未来需求Ⅱ:行星迁移、核吸积以及大气逃逸

余聪  
【摘要】:介绍了行星形成涉及到的几个重要阶段,如行星迁移、核吸积和大气逃逸的基本物理过程和数值模拟研究现状。行星迁移会影响行星的轨道偏心率和倾角,并改变原行星盘的结构;核吸积是决定行星演化为类地行星或者类木行星的关键因素;大气逃逸对行星的气候和演化产生重要影响。这些过程均涉及到复杂的辐射磁流体动力学过程,早期的理论研究往往采用很多人为的简化假设。随着超级计算机计算能力的提高和磁流体数值模拟算法的日渐成熟,人们已经可以对这类复杂的非线性动力学问题开展直接的数值模拟研究,克服了早期理论研究中人为假设的局限。但是,目前人们开展的研究主要基于磁流体动力学数值模拟,对辐射转移如何影响磁流体动力学过程的研究还比较欠缺。强调了进行辐射磁流体动力学数值模拟的必要性和紧迫性。针对辐射磁流体数值模拟程序的开发,从辐射转移,磁场的处理,吸积盘的自引力、三维效应、非理想效应和尘埃的效应等方面提出了相应的技术需求。介绍了本研究领域内发展辐射磁流体数值模拟的策略。
【作者单位】中国科学院云南天文台;中国科学院天体结构与演化重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(11373064,11521303) 云南省自然科学基金(2012FB187)
【分类号】:P185
【正文快照】:
1引言系外行星系统的形成和演化是当前国际天文界一个迅猛发展的前沿领域。特别是随着开普勒(Kepler)卫星升空,人们已发现近3 000多颗系外行星[1]。这些系外行星的质量、大小、成分及轨道参量千差万别。探究其起源对天文学家来说是一个巨大的挑战。有两种关于太阳系内行星形成

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