专家:系外行星大气逃逸详细研究 修正估计行星物质损失率能量限制方程

2019-10-14 08:53  来源: 科技日报
  记者13日从中国科学院云南天文台获悉,研究人员最近详细研究了太阳系外行星大气的流体动力逸出,并修改了能量极限方程,以估算太阳系的损失率。行星材料。 美国 《天体物理学杂志》发表了这项最新研究。

  云南天文台郭建恒研究人员说,学术观察和理论发现有些系外行星经历了大气逃逸。大气逃逸会影响地球的组成,分布和演化。行星大气中物质的损失速率是表征大气逸出的重要物理量。该行星暴露在主恒星的X射线和紫外线的强力作用下,其大气层被加热并膨胀以逃避行星的引力,并伴随着持续的物质损失。逸出的颗粒还具有一定量的动能和热能,每单位时间逸出的颗粒的质量称为质量损失率。假设加热大气的能量全部用于克服行星的重力,可以推导出能量极限方程,用于估算行星材料的损耗率。准确估计行星的材料损失率对于行星的形成和演化以及大样本类型的组合具有重要意义。

  在郭建恒研究人员的指导下,研究生闫冬冬等。使用大气逃逸的一维流体动力学模型研究了近450个系外行星系统,给出了流体动力学的材料损失率和加热效率。而极紫外线的特征吸收半径。在此基础上,还将其与能量极限方程式的材料损失率进行比较。

  他们发现,当行星紫外线接收到的辐射流率或材料损失率高于某个值时,由能量极限方程估算的材料损失率高于流体给出的材料损失率动态模型,就是说高估了材料的损失率。在能量极限方程中考虑了逸出颗粒的动能和热能变化后,能量极限方程的材料损失率与流体动力学基本一致。这是因为随着行星的重力势与X射线和紫外线辐射的积分流的乘积的增加,动能和热能变化之和将逐渐增加以匹配行星的势能。