世界上最強(qiáng)大的天文學(xué)專用超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬為“失蹤的行星”之謎提供線索

2025-12-08 04:09:05 分類：熱點(diǎn) 閱讀(31)

世界上最強(qiáng)大的天文學(xué)專用超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬為“失蹤的行星”之謎提供線索

由ALMA觀測(cè)到的原行星盤(pán)（左），以及由ATRUI II模擬得到的超級(jí)行星遷移期間的原行星盤(pán)（右）。模擬中的計(jì)算機(jī)模虛線代表行星的軌道，灰色區(qū)域表示模擬的謎提計(jì)算域沒(méi)有覆蓋的區(qū)域。

ATERUI II在這些模擬中發(fā)現(xiàn)的環(huán)的形成和變形的三個(gè)階段（頂部）與ALMA觀測(cè)到的真實(shí)例子（底部）的比較。模擬中的文學(xué)虛線代表行星的軌道，灰色區(qū)域表示模擬的專用計(jì)算域沒(méi)有覆蓋的區(qū)域。在上排，超級(jí)模擬的計(jì)算機(jī)模原行星盤(pán)從左到右顯示了行星遷移開(kāi)始時(shí)（第一階段）、行星遷移中（第二階段）和行星遷移結(jié)束時(shí)（第三階段）的謎提情況。
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：形成行星是對(duì)年輕恒星周?chē)臍怏w和塵埃盤(pán)中觀察到的環(huán)和間隙的一種可能解釋。但是這一理論難以解釋為什么很少發(fā)現(xiàn)與環(huán)相關(guān)的行星。新的超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬顯示，在形成一個(gè)環(huán)之后，行星可以轉(zhuǎn)移遷徙并留下這個(gè)環(huán)。
這不僅支持了行星環(huán)形成的理論，而且模擬顯示，一個(gè)遷移的行星可以產(chǎn)生各種與在星盤(pán)中實(shí)際觀察到的相匹配的模式。
年輕的恒星被氣體和塵埃的原行星盤(pán)所包圍。世界上最強(qiáng)大的射電望遠(yuǎn)鏡陣列之一，ALMA（阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列）已經(jīng)在這些原行星盤(pán)中觀察到了密度較大和密度較小的環(huán)和間隙的各種模式。行星盤(pán)中形成的行星的引力效應(yīng)是解釋這些結(jié)構(gòu)的一個(gè)理論，但是尋找環(huán)附近的行星的后續(xù)觀測(cè)基本上沒(méi)有成功。
在這項(xiàng)研究中，來(lái)自日本茨城大學(xué)、工學(xué)院大學(xué)和東北大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)使用世界上最強(qiáng)大的天文學(xué)專用超級(jí)計(jì)算機(jī)，即日本國(guó)家天文臺(tái)的ATRUI II來(lái)模擬一個(gè)行星遠(yuǎn)離其最初形成地點(diǎn)的情況。他們的結(jié)果顯示，在低粘度盤(pán)中，在行星初始位置形成的環(huán)不會(huì)隨著行星的向內(nèi)遷移而移動(dòng)。該小組確定了三個(gè)不同的階段。在第一階段，初始環(huán)在行星向內(nèi)移動(dòng)時(shí)保持完整。在第二階段，初始環(huán)開(kāi)始變形，第二個(gè)環(huán)開(kāi)始在行星的新位置形成。在第三階段，最初的環(huán)消失了，只剩下后一個(gè)環(huán)。
研究結(jié)果有助于解釋為什么很少在外環(huán)附近觀察到行星，而且模擬中確定的三個(gè)階段與在實(shí)際環(huán)中觀察到的模式很吻合。來(lái)自下一代望遠(yuǎn)鏡的更高分辨率的觀測(cè)，將能夠更好地搜索靠近中心恒星的行星，將有助于確定這些模擬與現(xiàn)實(shí)的匹配程度。