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《天体力学的若干问题》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2003天文学年会,北京(邀请报告)天体力学中的若干前沿问题孙义燧、周济林(南京大学天文系,南京,210093)sunys@nju.edu.cnzhoujl@nju.edu.cn背景:二十世纪九十年代以来•天文观测新技术和太阳系空间探测的发展;•太阳系Kuiper带小天体的发现;•外太阳系行星系统的发现;•行星历表和天文参考系统的精确化;•深空探测、空间卫星计划等的发展;•现代数学、物理的发展;给天体力学研究带来了新的研究背景、研究课题以及研究方法内容提要•Kuiper带天体动力学研究进展•外太阳系
2、行星系统动力学研究进展•非线性天体力学研究进展•天体力学发展趋势与特点一、Kuiper带天体动力学研究进展•Edgeworth(1949),Kuipter(1951):独立地提出太阳系行星形成后的外围有一个物质盘•Fernandez(1980),Duncan等(1988):该盘可能是木星族彗星的源•1992年:JewittandLuu发现1992QB1•到目前为855颗,称Kuiper带http://cfa-www.harvard.edu/cfa/ps/lists/TNOs.htmlKuiper带天
3、体的a-e分布Kuiper带天体的a-i分布稳定性的数值模拟(Duncanetal.1995)目前主要动力学问题:•Kuiper带结构的形成•引起KBO大偏心率和轨道倾角的机制•Kuiper带天体总质量•Kuiper带的边界与Oort云的关系•从Kuiper带结构到太阳系演化Kuiper带天体总质量问题Kuiper带演化的动力学机制•行星迁移机制:(Malhotra1993,Nature365,819)•大星子散射机制(Morbidelli,Valsecchi1997,Icarus128,464)•
4、长期共振机制:(NagasawaandIda2000,AJ120,3311)•恒星交会机制:(Idaetal.ApJ528,351)•行星迁移及共振俘获PASTPlutoJUSN•行星迁移及共振俘获PASTPRESENTPlutoPlutoJUSNJSUNKuiperBeltObjects木星轨道向内,土星、天王星、海王星轨道向外迁移,与海王星平运动共振的位置也向外移动。迁移中,共振扫过时,相应位置上的星子被俘获,同时星子轨道偏心率被激发。有关Kuiper带天体动力学的综述文章•MalhotraR,
5、DuncanMJandLevisonHF:DynamicsoftheKuiperBelt,“ProtostarsandPlanets”IV,2000,P1251-1254•LuuJX,JewittD:KuiperBeltObjects:RelicsfromtheaccretiondiskoftheSunAnnv.Rev.Astron.Astrophy.2002:40,103•周济林、周礼勇和孙义燧:Kuiper带小天体动力学演化,《云南天文台台刊》,2003,No.1,76-81二、外太阳系行星系统
6、动力学研究进展•1st外行星系统:6.2毫秒脉冲星PSR1257+12Wolszcan&Frail1992Nature355:145-47•1st主序星外行星系统:51PegMayor&Queloz1995:Nature378:355-59•目前主序星行星系统:102个,共有行星117个,13个多行星系统http://exoplanets.org/http://www.obspm.fr/目前主要的观测方法:•Dopper方法测恒星运动速度•天体测量方法测恒星运动轨迹•掩星方法•等等观测到的行星主要轨
7、道特征:•行星质量都为木星质量量级HD49674:Msini=0.12MJHD16202:Msini=13.75MJ•多数具有小轨道半长径HD187123:a=0.042au•多数具有高偏心率HD80606:e=0.927•恒星质量~太阳质量,距离<100pcPapaloizou,Nelson,MassetA&A366,263-275,2001目前主要动力学问题:•类木行星的小轨道半长径问题•行星大轨道偏心率的起源•行星系统的动力学稳定性•可居住区及类地行星存在性有关外太阳系动力学的综述文章•Mar
8、cyGW:DetectionofextrasolargiantplanetsAnnu.Rev.Astron.Astrophys.1998:36,57-97•LinD.N.C.etal.:Orbitalevolutionandplanet-startidalinteraction“ProtostarsandPlanets”IV,2000,P111-1134•WardWR&HahnJM:Disk-planetinteractionsandtheformationofpla