宇宙信息

HARPS新发现32颗太阳系外行星 高精度视向速度行星搜寻（HARPS）计划宣布新发现了32颗太阳系外行星,这使得系外行星的发现总数超过了400颗。这批新发现的系外行星涵盖了过去发现的所有类型,从热类木星、超级海王星和超级地球再到低质量、贫金属恒星周围以及多行星系统中的行星。     

高精度测定外行星位置—可行性及实验

大行星位置的测量是天体测量学中的一项长期而重要的任务,如何在当前形势下高精度测定行星的位置是本文研究方向的最终目标,鉴于太阳系内行星和木星都有新技术进行高精度的位置观测,作者探讨了如何用光学手段高精度测量外行星（土星,天王星和海王星）的位置。提出了长焦距望远镜ＣＣＤ观测行星卫星和用中天望远镜ＣＣＤ观测暗恒星相配合的思路,因此,对长焦距望远镜ＣＣＤ观测外行星卫星和中天望远镜ＣＣＤ相对观测恒星进行了系     

崛起的新行星:超级地球和亚海王星

随着观测技术的发展,发现太阳系外行星是预料之中的.然而,不曾料到的是,近几年探测发现的大多数系外行星却在太阳系中找不到一个对应的模版.它们的大小介于地球和海王星之间,被称为超级地球和亚海王星.简要地介绍这一类崛起的新行星物种,归纳和总结目前对它们的物理性质、轨道性质以及形成起源的理解.最后展望未来这方面的一些期待.     

漫话矮行星与太阳系小天体

我们所在的太阳系,是银河系中一个典型的行星系。它以太阳为中心,包括八颗行星,即水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星;有至少167颗已知的卫星;一些矮行星（包括类冥天体）：还有大量的、难以计数的太阳系小天体。太阳拥有太阳系内已知质量的99．86％,并以引力主宰着太阳系;木星和土星是太阳系内最大的两颗行星,它们占了剩余质量的90％以上。     

行星科学与深空探测（二）--行星科学研究的国际现状和发展趋势

根据太阳系行星物质的主要性态和大小,人们通常将其分成行星（包括类地行星和类木行星）、卫星、小行星、彗星和流星体。类地行星包括水星、金星、地球和火星;类木行星包括木星、土星、天王星和海王星;质量较大的小行星和卫星的内部结构与类地行星相似,质量较小的小行星和卫星以及流星体主要由岩石和金属组成;彗星是含有太阳系形成时期物质且没有经过太多物理和化学演化的冰态小天体。     

系外行星凌星观测指南

为什么要观测凌星？ 当代天文学家对于在茫茫银河系内的千亿颗恒星周围寻找太阳系之外的行星（称“太阳系外行星”,后文简称“系外行星”）,尤其是类似地球这样可能孕育生命的星球（类地行星）有着极高的兴趣和热情。这一方面得益于人类对于探索地外生命与文明的不懈追求,另一方面对这些系外行星的探测及其物理性质的分析,对深入理解行星系统（尤其是我们所处的太阳系）的形成与演化机制也有着重要作用。     

高精度测定外行星位置-可行性及实验

大行星位置的测量是天体测量学中的一项长期而重要的任务。如何在当前形势下高精度测定行星的位置是本文研究方向的最终目标。鉴于太阳系内行星和木星都有新技术进行高精度的位置观测,作者探讨了如何用光学手段高精度测定外行星（土星,天王星和海王星）的位置,提出了用长焦距望远镜ＣＣＤ观测行星卫星和用中天望远镜ＣＣＤ观测暗恒星相配合的思路。因此,对长焦距望远镜ＣＣＤ观测外行星卫星和中天望远镜ＣＣＤ相对观测恒星进行了系统调研,同时也对外行星卫星的理论从观测验证的角度进行了介绍。本文重点介绍了在长焦距望远镜上相对于天王星卫星高精度测定暗恒星的位置。结果表明,相对于天王星卫星确实可以精确测定同一ＣＣＤ视场中暗恒星的位置,位置测量的精度和国外最好的天王星卫星位置测量的精度相当或更高。还介绍了与观测资料的归算有关的天王星和卫星的位置历算。最后,分析了我国从事高精度大行星位置测量的可行性     

太阳系外行星系统构型的形成与动力学

自从Maryor和Queloz于1995年在51Pegb周围发现了第1颗主序恒星系统内的行星以来,人类已经利用越来越精密的探测方法获得了更多的太阳系外行星系统的信息.截至2010年3月,人类已经探测到了431颗太阳系外行星,其中包含了45个多行星系统.从统计结果来看,系外行星系统的构型以及行星的特点与太阳系存在很多差异.研究这些系统的形成过程可以对太阳系的形成有更深刻的理解,并将推进行星系统形成理论的发展.     

系外行星大气研究现状

探测系外行星的最终目的是为了寻找系外生命和宣居行星,而系外行星大气是人们了解行星宜居特性的窗口,所以系外行星大气的研究至关重要。近10年来,系外行星大气的理论研究和观测都发展迅速。受观测技术限制,目前观测到大气的系外行星主要是用凌星法探测到的热木星和超级地球,还有用直接成像法探测到的离主星较远的年轻气态巨行星。力求在系外行星大气领域飞速发展之际,对该领域研究现状做简明介绍。首先介绍系外行星大气的观测方法,随后介绍热木星和超级地球的大气概况和研究现状,最后对系外行星大气探测的有关项目进行简要介绍,以展示未来系外行星大气研究的前景。     

天体运动的轨道偏心率研究概述---从恒星系统到行星系统

偏心率是描述天体运动轨道的重要参数之一, 能够为揭示天体的动力学演化提供重要线索, 进而帮助理解天体形成与演化的过程及背后的物理机制. 随着天文观测技术的不断发展, 人们对于天体运动轨道的研究已经走出太阳系, 包含的系统也从大质量端的恒星系统延伸到了低质量端的行星系统. 聚焦天体轨道偏心率研究, 回顾了目前在恒星系统(包括主序恒星、褐矮星以及致密星)和行星系统(包括太阳系外巨行星以及``超级地球''、``亚海王星''等小质量系外行星)方面取得的进展, 总结了不同尺度结构下偏心率研究的一些共同之处和待解决的问题. 并结合当下和未来的相关天文观测设备和项目, 对未来天体轨道偏心率方面的研究工作进行了展望.     

深入“特丝”巡星之旅

凌星太阳系外行星巡天卫星正在革新人类对太阳邻域中行星的认识,但发现新的行星只是开始。1995年,在类太阳恒星旁发现了首颗太阳系外行星。到2005年,太阳系外行星搜寻仍处于襁褓中。天文学家当时依然不清楚,环绕其他恒星的行星是普遍存在的,还是罕见的个案。     

超短周期系外行星研究进展

超短周期(ultra-short-period,USP)行星是指轨道周期小于1 d的系外行星,是近年来系外行星研究领域中一个新的前沿目标。USP行星的搜寻与确认需要借助傅里叶变换(Fourier transform,FT)和盒最小二乘法(the box least,BLS)等光变曲线分析算法,以筛选和确认精准的周期信号。利用统计方法可得到目前USP行星的轨道周期、行星半径、宿主恒星类型等分布特征。大部分USP行星半径小于2R⊕,受行星质量限制,大多数USP行星无法通过视向速度信号测得精确的行星质量。根据已有的观测结果可算出,部分USP行星的质量小于10M⊕,由此推测这些USP的组成更接近金属与岩石混合的类地行星。由于密近轨道可能发生光致蒸发等物质损失过程,USP行星大气的存在情况尚不明确。目前,USP行星被认为起源于热木星(hot-Jupiters)或亚海王星(sub-Neptunes),但USP行星与热木星的主星金属丰度的分布存在较大差异,亚海王星的光致蒸发起源理论可能性更高。USP行星轨道演化机制包括低偏心率轨道迁移和潮汐耗散的原位起源模型等。     

系外行星大气流体动力学逃逸的研究与进展

近轨道~①系外行星受到其宿主恒星强烈的X射线和极紫外(X-ray and Extreme Ultraviolet,XUV)辐射。恒星辐射可能会使富气体行星的气体摆脱行星的引力束缚而逃逸到行星的洛希瓣外。随着XUV辐射的增大,行星的大气逃逸可由较缓和的金斯逃逸变为剧烈的流体动力学逃逸。随着空间望远镜和地面望远镜的发展,在一些行星周围发现了膨胀的H,He,C,O,Na和Mg等元素的大气。行星大气研究从最初的紫外波段探测,已经发展到光学波段和近红外波段的探测。理论上,系外行星大气逃逸的流体动力学模型也已相继建立起来。这些模型涉及到行星大气的光化学、恒星风与行星风的相互作用、恒星辐射压以及行星磁场等方面。然而,一个包含所有过程的复杂模型还有待建立。     

从零开始

行星在星空背景上的运行动态自古以来就引人注目。哥白尼就是从观测行星动态入手创立日心说的。太阳系八颗行星中,除地球外,水星因为距离太阳太近不易看到,天王星和海王星则过于遥远,肉眼不能直接看到。人们能够经常看到的是金星、火星、木星和土星。     

类地行星的形成、内部结构与大气逃逸

截止到2014年4月21日,已发现了1490多颗系外行星和3705颗Kepler候选体。这从观测角度证明了行星在银河系中是普遍存在的。对系外行星的研究丰富并加深了人们对行星形成与演化的认识。另外,新的观测与发现也不断提出新的科学问题。本论文开展了类地行星的形成演化、内部结构以及大气逃逸的研究。     

太阳系外行星探测方法及统计特征

太阳系外行星的探测和研究在过去十几年取得了重大进展,仅2007年就发现62颗太阳系外行星,随着行星物理学、天体生物学等学科的兴起,必将掀起对太阳系外行星研究的一次浪潮.简要回顾了太阳系外行星研究的发展历史,介绍了探测太阳系外行星的主要方法和手段,并对方法本身的特点展开分析论述,列出了各种方法应用的最新进展.对已发现的270多颗太阳系外行星进行了统计分析,得出了一些预见性的结论.     

系外行星凌星预报

前言 近年来,探测太阳系外行星的新发现层出不穷,不断吸引着公众的眼球：包含两颗地球大小行星的五行星系统、位于宜居带可能存在液态水的行星、围绕双星系统运动的行星……不仅仅是天文学家们在致力于系外行星的搜寻和研究,公众们同样对于系外行星、地外文明这一未知领域充满了浓厚的兴趣。     

系外行星系统中潮汐和共振的动力学研究

<正>近年来,行星形成理论与行星系统动力学已经成为天文学研究的一个重要领域.随着系外行星探测的不断深入,各种与太阳系相比特征迥异的系外行星系统被发现.大批离恒星极近的行星被发现,它们的周期只有几天,从而会受到强烈的潮汐耗散作用.很多多行星系统中相邻行星的周期比都接近简单整数比,这预示着它们很可能处在平运动共振.行星的轨道面与恒星的赤道面夹角的范围也从太阳系内的行星的(?)7°扩展到0°~180°的整个有效范围,出现了不少逆行的热木星.这些新现象在挑战传统的行星形成理论与行星系统动力学的同时,也为其进一步的完善和发展提供了前所未有的机遇.本文将基于最新的观测数据和统计特征,从行星系统动力学角度出发,将潮汐作用与诸共振相结合,研究行星演化过程中的不同构型.     

轨道距离对系外行星大气逃逸的影响

大气逃逸是行星大气演化的重要一环,其主要能量来源为主星在高能波段的辐射.辐射流量随轨道距离的增大会急剧下降,不同轨道处的行星大气逃逸差异较大,轨道距离对系外行星大气逃逸的影响需要深入研究.运用一维流体动力学模型,并且考虑辐射转移和多种粒子的光化学反应过程,对行星大气逃逸随轨道距离的变化进行了研究.由于主星光谱在不同的演化阶段会表现出较大差异,故采用XSPEC(X-Ray Spectral Fitting Package)中的等离子体模型APEC(Astrophysical Plasma Emission Code),获得不同年龄的类太阳星光谱作为模型输入光谱.结果发现:不同轨道处的行星逃逸率显著不同,逃逸机制也会随轨道距离的增大由剧烈的流体动力学逃逸转化为缓和的金斯逃逸,且行星引力势越小、恒星-行星系统越年轻,这一转化距离越远.处于年轻恒星-行星系统中的短周期行星,逃逸率和辐射流量的相关性降低.这个结果表明经典的能量限制(Energy-limited)逃逸理论对这类行星是不适用的.这些发现丰富了对系外行星大气逃逸过程的研究,尤其是扩展了在不同轨道距离和恒星年龄条件下,逃逸机制和能量转换过程的研究.     

太阳系外行星系统轨道参数的统计研究

自1995年第一颗类太阳恒星周围的系外行星发现以来,随着已发现的系外行星数目的增多,对系外行星性质的统计分析变得重要和有意义。截至2011年6月9日,共发现系外行星555颗。以这些系外行星的轨道参数为依据,对系外行星的性质进行统计分析,得出了一些有意义的结论。同时简要介绍现有的行星形成与演化模型并依据得出的行星统计性质对其进行检验,这对于系外行星的进一步探测具有一定的指导作用。