系外行星大气流体动力学逃逸的研究与进展

论文摘要

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。

论文目录

• 1 引言
• 2 行星大气
•   2.1 行星大气的稳定性
•   2.2 火星大气逃逸的历史
•   2.3 行星大气逃逸的观测
•   2.4 HD 209458b系外行星大气逃逸的原型
•   2.5 HD 189733b和GJ 436 b
•     2.5.1 HD 189733b
•     2.5.2 GJ 436b
•   2.6 其他系外行星大气的发现
•     2.6.1 WASP-12b
•     2.6.2 KELT-9b
•     2.6.3 KELT-20b
•     2.6.4 WASP-107b
•     2.6.5 HAT-P-11b
•     2.6.6 WASP-69b
• 3 系外行星大气逃逸的主要影响因素
•   3.1 恒星XUV能谱输入
•   3.2 大气的光化学
•   3.3 行星磁场
•   3.4 大气的非球对称性质
•   3.5 恒星风的影响
• 4 大气逃逸的理论模型
•   4.1 能量限制理论
•   4.2 大气逃逸的流体动力学模型
•   4.3 磁流体的大气逃逸模拟
•   4.4 碰撞风和电荷交换
•   4.5 恒星辐射压
• 5 总结与展望
•   5.1 数值模型的改进
•   5.2 观测方面的进展

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 闫冬冬,郭建恒

关键词: 系外行星,流体动力学,大气逃逸

来源: 天文学进展 2019年04期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 天文学

单位: 中国科学院云南天文台,中国科学院大学,中国科学院云南天文台天体物理重点实验室

基金: 国家自然科学基金(11273054,11333006),国防科学与工程局民用航天先进科研项目(D030201)

分类号: P15

页码: 384-407

总页数: 24

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