潮汐锁相行星的大气环流与气候

红矮星是宇宙中数量最多的恒星,其表面辐射温度比太阳的辐射温度低得多,因此,红矮星的宜居带与恒星的距离非常近．因为距离其恒星较近,在强大引力的作用下,位于红矮星宜居带内的宜居行星很可能是潮汐锁相行星．锁相行星的特征是其一侧永远面对恒星,另一侧则永远背对恒星,从而形成极端不均匀的加热．我们在本文中使用一个真实的大气环流模式与平板海洋相耦合来研究锁相行星表面的气候要素和大气环流特征．我们特别针对两种自转速度进行了模拟试验．结果发现,在慢速自转条件下（自转和公转周期均为243天）,大气环流基本是热力驱动的下层辐合和上层辐散的运动,行星的表面仅有恒星直射点附近比较湿润,其他区域均比较干燥,背阳面尤其寒冷．在快速自转条件下（自转和公转周期均为l天）,科里奥利力的作用比较显著,大气环流以纬向西风为主,并呈现波动特征,赤道上空出现超级旋转的西风急流,湿润区域显著扩大．EP通量诊断分析表明,赤道超级旋转急流是由于热带Rossby波随高度向极地方向传播所产生的EP通量在赤道附近的辐散造成的．     

宜居行星:科幻的起点

<正>以前看科幻电影,如《星球大战》,我们似乎忽略了一个问题:这些恒星际舰队的基地设在什么地方?按照我们的理解,至少应该在有固体表面的行星上。那么恒星际之间真有这么多固态行星吗?直到最近几年,地面和空间观测的发现表明,可能超过1/6的类似太阳的恒星会拥有1~2个地球半径的固态行星,这个问题才得到了回答。那么,固态行星是如何形成的?它们的表面温度如何?是否适宜像我们人类这样的生命居住呢?     

有行星系统恒星的金属丰度研究

计算了7颗类太阳恒星（带有类似太阳的行星系统）的大气参数和多种金属无互的丰度，所有样本星的金属丰度平均值为0.101，其中HD98230的值为－0.271，相对其余6颗星的值小很多（其余6颗星的平均值为0.184），比银盘附近类太阳星的平均值（[Fe/H]≈-0.3）相对较高，计算结果表明行星系统的形成与恒星的富金属丰度存在着一定的联系。     

太阳系行星不止9颗可能是23颗

据最新一期英国《新科学家》杂志报道，美国天文学家认为，太阳系的行星可能远远不止我们已知的9颗，估计还应该有12颗或14颗行星隐藏在太阳系遥远的边缘地带，它们比火星更大，比冥王星更冷，距太阳的距离是地球离太阳距离的1000倍至10000倍。     

太阳至尊

太阳族谱探秘太阳是太阳系里独一的红艳艳像火球的星体。太阳系有九大行星,按照与太阳的距离近及远的排列,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。这些地球的姊妹行星,距地球都非常遥远,它们到底是什么样的?经过地球人类长时间的观察、研究、计算和探测,我们初识了这些行星的“庐山真面目”。下面就让我们来认识认识它们。     

采煤机摇臂系统行星轮系疲劳可靠性灵敏度设计

由于采煤机摇臂系统的行星轮系结构比较复杂,采用集中质量参数法对其进行有限元建模,分析行星轮与太阳轮的动态接触应力以确定其失效模式.主要考虑行星轮与太阳轮结构尺寸的随机性,利用BP神经网络的非线性映射功能,模拟得到疲劳寿命与随机参数的关系表达式.采用最大可能点摄动法进行可靠性设计.最后通过对行星轮与太阳轮的可靠性灵敏度设计,得到了各参数均值和方差对结构可靠性的影响情况.Monte-Carlo仿真试验验证了所提方法的正确性,为行星轮与太阳轮可靠性灵敏度设计提供了理论参考.     

内六大行星自转速度长期演化成因的探讨

内六大行星自转现状,在扣除物质密度不同等因素对速度影响后,有离太阳近的行星,自转就慢,离太阳远的,自转就快,以地上上运动物体受到阻力的现象及太阳系主要特征为据,提出运动物体产生一个类似于运动电荷磁场的场（称为Ｕ场）Ｕ－场强度与物体的动量成正比,与距离平方成反比,方向与物体的速度方向相同,通过Ｕ场,对行星自转演化成因进行了解释。     

变速箱行星轮系的动力学仿真

为研究两挡变速箱行星轮系传动过程中的振动特性和轮系间轮齿动态啮合力的变化规律,利用Adams动力学软件建立变速箱行星轮系机构的动力学模型。根据变速箱的工作原理,对行星轮系的动力学行为进行仿真模拟,结果表明：行星轮系输出角速度和角加速度的曲线呈明显周期性,且仿真分析和理论结果的误差为0.6%,以此证明行星轮系仿真模型的正确性。由于轮齿啮合具有一定的周期性致使轮系振动也具有周期性的特点,输出振动角加速度在理论值0°/s²上波动。太阳轮和内齿圈分别与行星轮之间的动态啮合力主频率为2倍关系,太阳轮与行星轮径向、切向啮合力存在90°的相位差,行星轮系轮齿间的接触力满足力平衡关系,与理论分析相一致。     

影响混凝土箱梁桥温度分布的参数分析

混凝土箱梁桥温度分布的研究一般通过两种方式进行:理论分析和现场实测.建立有限元模型,对影响箱梁表面温度的大气透明度系数、影响箱梁内部温度分布的热传导系数进行分析.结果表明大气透明度系数的取值对太阳直接辐射的影响较大,而对箱梁表面温度的影响很小.热传导系数对箱梁内部的温度分布影响不太大,对截面温度梯度的影响也较小.     

从双星模型到行星模型和三星模型

解决星体问题是万有引力定律的一个非常重要的应用,天体环绕运动中模型的建立,是解决星体问题的重要方法,天体运动的模型分为行星模型、双星模型和三星模型等,这三种模型没有严格的界限,在一定条件下是可以相互转化的.     

运用图像法在行星教学中开展科学探究

介绍了图像法在科学探究中的作用,并给出了运用图像法在行星教学中开展科学探究的两个典型案例。实践表明,这样做既可以培养学生的创造能力,又能够激发学生的思考,找出隐含在行星物理数据背后的客观规律。     

行星轨道的相对论方程

应用Hamilton原理,找到引力场中自由粒子的拉格朗日函数,同时考虑史瓦西度规和拉格朗日方程,推导出行星绕太阳运动的轨道方程。     

太阳系行星质量分布的内在规律及其成因分析

通过计算和分析发现太阳系8大行星质量分布具有内在规律:行星质量取值不是任意的,而是一些特定的数值,每个行星质量由1个或2个基本质量之和构成,基本质量取值符合233律.利用前期提出的理论对此进行了解释,认为该规律与万有引力和质量的起源有关.因为万有引力起源于大尺度微子微团的运动,其引力质量等于微子微团最大速度与广义粒子半径的乘积,在最大速度相同的情况下,微团在向内逐级嵌套过程中,相邻层次的半径具有2倍或3倍的关系,在半屏蔽的情况下形成了行星质量分布的233律.利用233律估算得到行星质量与实测符合得很好,但也存在小量误差,原因在于行星周围微子微团存在密度和压力,所产生的斥力削弱了万有引力,使得测量值略小于估算值.金星和天王星存在较大相对误差的原因就在于其周围微子微团的密度过大,也是行星存在逆向自转和金星转速极慢的原因.通过分析提出了行星形成的分裂说,认为所有行星都起源于同一母行星,该行星分裂成母木星和母土星,之后2颗行星进一步分裂,形成了4颗土系行星和4颗木系行星.     

行星视运动的计算机仿真

在简化模型的基础上,利用Mathematica软件给出了行星视运动的计算机仿真图像,可以帮助学生正确理解天文观测与日心说理论间的联系。     

Two Earth-sized planets orbiting Kepler-20

Since the discovery of the first extrasolar giant planets around Sun-like stars, evolving observational capabilities have brought us closer to the detection of true Earth analogues. The size of an exoplanet can be determined when it periodically passes in front of (transits) its parent star, causing a decrease in starlight proportional to its radius. The smallest exoplanet hitherto discovered has a radius 1.42 times that of the Earth's radius (R(⊕)), and hence has 2.9 times its volume. Here we report the discovery of two planets, one Earth-sized (1.03R(⊕)) and the other smaller than the Earth (0.87R(⊕)), orbiting the star Kepler-20, which is already known to host three other, larger, transiting planets. The gravitational pull of the new planets on the parent star is too small to measure with current instrumentation. We apply a statistical method to show that the likelihood of the planetary interpretation of the transit signals is more than three orders of magnitude larger than that of the alternative hypothesis that the signals result from an eclipsing binary star. Theoretical considerations imply that these planets are rocky, with a composition of iron and silicate. The outer planet could have developed a thick water vapour atmosphere.     

40Ar retention in the terrestrial planets

The solid Earth is widely believed to have lost its original gases through a combination of early catastrophic release and regulated output over geologic time. In principle, the abundance of 40Ar in the atmosphere represents the time-integrated loss of gases from the interior, thought to occur through partial melting in the mantle followed by melt ascent to the surface and gas exsolution. Here we present data that reveal two major difficulties with this simple magmatic degassing scenario--argon seems to be compatible in the major phases of the terrestrial planets, and argon diffusion in these phases is slow at upper-mantle conditions. These results challenge the common belief that the upper mantle is nearly degassed of 40Ar, and they call into question the suitability of 40Ar as a monitor of planetary degassing. An alternative to magmatism is needed to release argon to the atmosphere, with one possibility being hydration of oceanic lithosphere consisting of relatively argon-rich olivine and orthopyroxene.     

Characterization of extrasolar terrestrial planets from diurnal photometric variability

The detection of massive planets orbiting nearby stars has become almost routine, but current techniques are as yet unable to detect terrestrial planets with masses comparable to the Earth's. Future space-based observatories to detect Earth-like planets are being planned. Terrestrial planets orbiting in the habitable zones of stars-where planetary surface conditions are compatible with the presence of liquid water-are of enormous interest because they might have global environments similar to Earth's and even harbour life. The light scattered by such a planet will vary in intensity and colour as the planet rotates; the resulting light curve will contain information about the planet's surface and atmospheric properties. Here we report a model that predicts features that should be discernible in the light curve obtained by low-precision photometry. For extrasolar planets similar to Earth, we expect daily flux variations of up to hundreds of per cent, depending sensitively on ice and cloud cover as well as seasonal variations. This suggests that the meteorological variability, composition of the surface (for example, ocean versus land fraction) and rotation period of an Earth-like planet could be derived from photometric observations. Even signatures of Earth-like plant life could be constrained or possibly, with further study, even uniquely determined.     

新型尾气能量回收器设计与研究

目前针对供暖系统产生尾气余热和水蒸气回收再利用的理论研究较少,这些能量在无任何能量回收措施的处理下,直接伴随尾气排出,这不仅造成了大气环境热污染,还导致了能量的白白浪费。本文结合某供暖系统实际运行工况,开发出一款新型尾气能量回收器,并对其工作效果进行了实验验证。研究成果可为进一步提高供暖系统的能量利用效果提供了一定的理论基础。     

A theoretical look at the direct detection of giant planets outside the Solar System

Astronomy is at times a science of unexpected discovery. When it is, and if we are lucky, new intellectual territories emerge to challenge our views of the cosmos. The recent indirect detections using high-precision Doppler spectroscopy of more than 100 giant planets orbiting more than 100 nearby stars is an example of such rare serendipity. What has been learned has shaken out preconceptions, for none of the planetary systems discovered so far is like our own. The key to unlocking a planet's chemical, structural, and evolutionary secrets, however, is the direct detection of the planet's light. Because there have been as yet no confirmed detections, a theoretical analysis of such a planet's atmosphere is necessary for guiding our search.     

环双星系统中行星-行星之间的散射

流体模拟的研究表明,如果多颗行星形成在环绕双星的气体盘中,行星之间的会聚迁移会导致行星之间的散射.本文系统研究了环双星的行星系统中两颗等质量行星(P型行星)之间的散射,目的是探讨散射对P型行星系统构型的影响.数值模拟的研究表明散射后只剩一颗行星的几率最大,一般80%.从某种意义上说,伴星的存在有利于行星的存活,尤其是在靠近双星的地方.我们发现散射会导致行星的向外迁移,这和单恒星系统中的散射现象相反,此现象可以用来解释最近通过成像方法发现的远距离P型行星.即便对于等质量的行星,散射位置的不同会造成偏心率分布的多样性.在靠近双星的位置,幸存行星的偏心率较小;在远离双星的位置,剩余行星的偏心率较大.此外,P型行星之间的散射可使P型行星转变为围绕一颗主星运行的S型行星.