《潮汐鎖定下的熱木星的形狀及內部結構》是依託南京大學，由張鴻擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：潮汐鎖定下的熱木星的形狀及內部結構
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張鴻
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
熱木星是一類和太陽系木星性質相似的系外行星，但是它們的軌道非常靠近母恆星，因此潮汐對此類天體起著控制作用。熱木星軌道運動的潮汐耗散顯著，可能在較短的時標內達到軌旋同步狀態。在強烈自轉和潮汐的共同作用下，熱木星呈現明顯的非軸對稱形狀。已有的研究採用近似理論討論了受攝多方球的平衡形狀，但僅適用於自轉慢和潮汐弱的情況。最近孔大力構建了基於有限元和並行計算的數值模型，該模型局限於計算軸對稱的太陽系木星的形狀和內部結構。由於熱木星形狀、內部結構以及重力場無法直接觀測，我們將拓展已有的軸對稱模型，研究非軸對稱的三維數值混合反演方法，通過有限的間接觀測量自洽地給出熱木星的形狀、內部結構以及重力場信息，為研究潮汐鎖定條件下熱木星的大氣環流、內部對流等問題提供不可或缺的基礎。
結題摘要
熱木星是一類和太陽系木星性質相似的系外行星，但是它們的軌道非常靠近母恆星，因此潮汐對此類天體起著控制作用。熱木星軌道運動的潮汐耗散顯著，可能在較短的 時標內達到軌旋同步狀態。在強烈自轉和潮汐的共同作用下，熱木星呈現明顯的非軸對稱形狀。已有的研究採用近似理論討論了受攝多方球的平衡形狀，但僅適用於自轉慢和潮汐弱的情況。基於有限元和並行計算的數值模型，可以探討計算軸對稱、非軸對稱的熱木星形狀和內部結構，從而可以進一步討論其相關性質。本項目構建並初步完善了聯合自轉和潮汐影響的有限元並行計算程式。由於有限元方法的某些不確定因素，現有的計算程式只能局限於自轉周期較快的熱木星，還不能適用於所有的熱木星。相關問題還需要進一步思考。
