# 《从地球到系外文明》 [TOC] ## 1. 课程介绍 ### 1.1 课程大纲  ### 1.2 评价方式 根据同学们的平时表现、出勤率和大作业（报告）进行综合评价 ## 2. 实践项目 ### 2.1 N-body Simulation using REBOUND REBOUND是一个N体积分器，即一个可以对粒子在重力影响下的运动进行积分的软件包。这些粒子可以代表恒星、行星、卫星、环形粒子或尘埃粒子。REBOUND非常灵活，可以进行定制，以准确有效地解决天体物理学中的许多问题。本次实践重要通过实际操作的方式，熟悉使用REBOUND来解决天体物理的相关问题。 #### 2.1.1 Rebound安装 - 下载文件：`git clone https://github.com/hannorein/rebound.git` - 编译文件：cd进入examples/simlest文件夹 `make - 运行实例：`./rebound` #### 2.1.2 使用OpenGL来模拟太阳系运行 - 安装OpenGL：`sudo apt-get install libglfw3-dev` - 打开/data/workspace/myshixun/step2/examples/solar_system文件，输入命令：`make` - 运行模拟文件：`./rebound` - 模拟图如下：  #### 2.1.3 使用Rebound动态不稳定模拟 - 轨道不稳定定义： 钱伯斯等人（1996年）以N个等距行星开始模拟，并测量了轨道穿越时间（轨道不稳定发生的时间t_cross。这里轨道不稳定性定义为任何两颗行星之间的距离小于相互希尔半径时。 - 初始条件设置： 我们以N=10的情况为例，作为初始条件，该系统包含一颗中心恒星和10颗行星。中心恒星质量假定为1个太阳质量，M*=M0 ,行星质量假设为M=10^−7M0。偏心率和轨道倾角假设为0.最内测的半长轴为a=1au,与下一个植物的轨道间隔为∆RH,其中RH时等式中相互希尔半径，相邻轨道上行星的初始经度至少相差20度。  在行星形成的 N 体模拟中，通常使用 G = 1 作为重力常数的单位。质量单位通常是中心恒星的质量M∗，长度单位为 1 天文单位（1 au）。这样，时间单位为 1/(2π) 年，=根号（(1AU) ^3/GM*） 。这些单位的设定可以在文档（https://rebound.readthedocs.io/en/latest/units/）中找到。 对于积分器的选择，建议使用 WHFast，因为它速度较快，而且不考虑行星之间的近距离相互作用（例如碰撞、轨道散射）。如果需要，也可以选择其他积分器，例如 IAS15。对于 WHFast 积分器，需要设置时间步长。作者建议的时间步长为 0.01 年，如果需要，也可以将其增加到约 0.05 年。 ### 2.2 Modeling the transmission and emission spectra #### 2.2.1 实验目标 - 使用理想化设置对巨行星的透射和发射光谱进行建模，并了解可能影响光谱的不同因素。 - 大气辐射传输工具：PICASO - 该代码可以在给定的辐照度和内部光度以及给定的大气金属丰度下生成自洽的辐射-对流-平衡温度-压力分布。 - 我们还可以（任意）指定温度-压力曲线，并将它们输入PICASO 以生成透射和发射光谱。