科学家同时模拟原行星盘的引力和磁力

通过围绕太阳旋转的大量气体和尘埃，地球和太阳系的其他七个行星曾经与它们的卫星并排发展。科学家们相信，对于最近几十年来发现的成千上万颗太阳系外行星，也一定有发生过。为了获得更多的见识，天体物理学家使用计算机模拟来研究行星从这种原行星盘形成时的工作过程，例如行星质量的增长以及磁场的形成。直到最近，这两个过程(行星发展和磁场形成)一直是单独的研究领域，并在单独的模型中进行了模拟。但是现在，苏黎世大学计算天体物理学教授，卢旺达科学基金会项目经理Lucio Mayer国家研究行星能力中心以及他的同事邓洪平博士梅耶(Mayer)的学生和剑桥大学(University of Cambridge)大学讲师亨里克·拉特(Henrik Latter)首次成功地将这两个过程组合成一个模拟。该结果现已发表在《天体物理学杂志》上。

二合一

天体物理学家意识到，巨大的旋转物质盘中的所谓重力不稳定性(GI)在行星的形成中起着决定性的作用。它导致粒子“聚集在一起”，从而使高密度结构(例如螺旋臂)形成。通过这些成簇的结构，这些行星本可以在“仅”几十万年甚至更少的时间内迅速建立起来。然而，迄今为止，作为研究的重点，一直忽略了重力不稳定过程中磁场的影响。借助卢加诺瑞士国家超级计算中心(CSCS)的“ Piz Daint”超级计算机，这些科学家现在已经在重力影响和磁场作用下模拟了原行星盘的发展，从而发现了一种全新的机制，可以解释以前无法解释的观察结果。

一种无法解释的观察结果是，今天我们太阳系中的行星旋转的速度远比必须从其出现的原行星盘慢得多。在形成行星以及恒星和黑洞的过程中，必须损失大量角动量，但他们如何损失这种动量仍不清楚。这个所谓的角动量问题在天体物理学中是众所周知的。梅耶说：“我们的新机制似乎能够解决和解释这一非常普遍的问题。”

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