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。     

木星探测轨道分析与设计

研究了与木星探测相关的轨道设计问题.重点关注木星探测轨道与火星、金星等类地行星探测轨道的不同及由此带来的轨道设计难点.首先分析了绕木星探测任务轨道的选择.建立近似模型讨论了向木星飞行需要借助多颗行星的多次引力辅助,对地木转移的多种行星引力辅助序列,使用粒子群算法搜索了2020年至2025年之间的燃料最省飞行方案并对比得到了向木星飞行较好的引力辅助方式为金星-地球-地球引力辅助.结合多任务探测,研究了航天器在飞向木星途中穿越主小行星带飞越探测小行星的轨道设计.最后,给出2023年发射完整的结合引力辅助与小行星多次飞越的木星探测轨道设计算例.     

尤里西斯彗星联测

尤里西斯彗星联测胡中为１９９０年１０月６日，欧洲空间局（ＥＳＡ）与美国航天局（ＮＡＳＡ）联合发射了尤里西斯（ＵＩ＿）太空飞船，按照设计方案，它飞临木星时借木星引力之助而转向飞越太阳的两极区，肩负９０年代空间探测的重大使命，尤其是探测太阳风。５０年代初...     

行星之王的耀世传奇——木星和土星

木星“新视野” “新视野”号是美国宇航局的新一代太阳系无人探测飞船,主要任务是探测冥王星及其卫星和环绕在太阳系周围的柯伊伯小行星带。2007年2月28日,“新视野”抵达距离木星225千米的最近点,借助木星引力进行加速。利用与木星“亲密接触”的前后几个星期,“新视野”号启动它携带的7个照相仪和传感器,     

系外行星系统掩星周期变化研究进展

在掩星法发现的系外行星系统中,如果存在其他未知的伴星绕同一颗恒星运动,掩星行星由于受到伴星引力的影响,运动轨道将发生变化,轨道周期不再是常数,而是变化的。利用这种变化探测掩星系统中的其他行星,已成为一种新的方法。主要介绍了未知行星与掩星行星之间的引力作用引起的掩星周期变化效应,以及掩星周期变化法探测系外行星的理论和研究进展状况,最后简要讨论了几种影响掩星周期变化的其他因素:共轨行星、卫星、潮汐效应、相对论效应及恒星的引力四极矩等。     

2005年4月重要天象预告

4月3日木星冲日行星冲日是指外行星与太阳黄经相差180度时的天象冲日时,当太阳落入西地平线,行星便从东地平线上升起;因此,冲日前后是观测外行星的有利时期。今年4月 3日 24时发生木星冲日。2月一6月初木星在室女座中逆行。冲日前后木星的亮度达一25等、假设地球、木星的运行轨道为圆形,可以利用计算会合同期P的公式,算出下次木星冲日的大致日期、已知地球的恒星周期     

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。     

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。     

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.     

2004年3月重要天象预告

3月4日 木星冲日 木星冲日是指木星和太阳的视黄经相差180度的天文现象。行星在围绕太阳公转的过程中,太阳、地球和行星的位形随时变化。从地球看去,外行星和太阳间的方位在不断变化,当行星和太阳方位相同(黄经相等)时称为合日,当行星和太阳的黄经相差90度时称为方照。冲日时,行星和太阳的黄经差最大,方位刚好相反:太阳在东方,行星在西方,太阳落山之际,行星刚刚在东地     

观测角

10月24日木星冲日冲日是指从地球上看,地外行星和太阳的地心黄经相差180度的天文现象。太阳下落时,行星从东地平升起,半夜时分上中天,整个夜晚都可看到行星。行星冲日时离地球距离较近,是观察行星的好时机。10月24日木星冲日,它的视直径为49″7,视亮度达-29等。在夜空中显...     

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.     

第十三届国际天文奥林匹克竞赛实测试题

高年组： 一、系外行星凌星。探测系外行星的最可靠方法之一,就是观测行星凌恒星现象。当凌星发生时,由于行星遮挡在恒星之前,恒星的辐射流量F会从正常的F0暂时性地下降。     

2006年5月重要天象预告

行星于太阳黄经相差180度的天文现象称为行星冲日。冲日时,当太阳西沉降入地平线,行星则从东方地平线上升起,整夜都可观测到行星。因此,冲日前后是观测地外行星(行星运行轨道在地球轨道外边的行星)的最好时机,对于地内行星则不会发生冲日现象。今年5月4日23时发生木星冲日。今年1月到3月初,木星在天秤座顺行(由西向东运行),3月5日留后在天秤座逆行直到7月7日。5月4日冲日时木星的亮度达到-2.5等。左图为今年木星运行示意图。     

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。     

伽利略卫星的平衡形状参数和潮汐耗散因子

木星的四颗大卫星都是同步轨旋卫星，常被称为伽利略卫星，美国发射的伽利略飞船自1995年12月抵达木星系统后，的几年来对木星的四颗伽利略卫星进行了一系列的探测，利用飞船探测的最新资料作为约束条件，建立了伽利略卫星的一组内部结构模型，然后按照同步轨旋卫星的形态理论公式计算了它们的平衡形太参数及潮汐耗散因子等。     

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.     

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。     

国外空间探测器发展概览（下）

木星是太阳系八大行星中最大的一颗,并有很多天然卫星,很像是一个微型的太阳系,所以不少人认为探测木星有助于了解太阳系。第一批访问木星的是美国先驱者-1O和11,它们以行星际漫游的方式对木星进行了探测。1972年3月2日发射的先驱者-10于l973年12月在穿过木星云层时拍摄并发回了首批木星及其卫星的照片。     

天体测量法探测系外行星

在目前已发现的系外行星中,绝大多数是由视向速度法和凌星法探测得到的,天体测量法仅发现了1颗.gaia卫星数据即将发布,天体测量法将逐步成为系外行星探测的重要方法之一.基于天体测量法给出的恒星位置参数序列,讨论了在求解行星质量和轨道参数时涉及的动力学条件方程计算问题,给出了具体微分改正公式,同时也进行了必要的仿真模拟计算.建立的方法可以较容易地推广到多行星系统.