First-Principles Simulations of Mixtures in Giant Planets

巨行星混合物的第一性原理模拟

基本信息

  • 批准号:
    1008045
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 32.47万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2010-09-01 至 2013-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project is a theoretical study of molecular and atomic interactions at the high pressures characteristic of the interiors of giant planets. Two different first-principles computational approaches---density functional molecular dynamics and path integral Monte Carlo---will be used, to (1) simulate interfaces between ice and metallic hydrogen to understand their stability, particularly as related to giant planet formation and core growth; (2) simulate hydrogen-helium mixtures to understand helium rain and its effect of the cooling and radiated luminosity of Saturn; (3) predict the degree to which neon is depleted in Saturn's atmosphere through the process of neon sequestration by helium rain; (4) calculate equations of state for giant planet interiors, with an eye toward explaining the surprisingly large sizes of "hot Jupiters" and refining the temperature profile of Jupiter itself; and (5) calculate the electrical conductivity of H-He mixtures to better understand magnetic field generation and ohmic dissipation of tidal perturbations in giant planets. A graduate student will be supported and trained in this project, which will also produce high-accuracy tables of equations of state for exoplanet modeling. These equations of state will be made available to the research community. The PI and collaborators will also produce an interactive website called "Planet Builder" where students and the public can see how interior composition and physical conditions influence the overall characteristics of planets, in comparison with those in the Solar System.
该项目是对巨行星内部高压下分子和原子相互作用的理论研究。将使用两种不同的第一性原理计算方法——密度泛函分子动力学和蒙特卡罗路径积分——来(1)模拟冰和金属氢之间的界面,以了解它们的稳定性,特别是与巨行星形成和核心生长相关的稳定性; (2)模拟氢氦混合物,了解氦雨及其对土星冷却和辐射光度的影响; (3)通过氦雨封存氖的过程,预测土星大气中氖的消耗程度; (4)计算巨型行星内部的状态方程,着眼于解释“热木星”惊人的大尺寸并完善木星本身的温度分布; (5) 计算 H-He 混合物的电导率,以更好地了解巨行星中磁场的产生和潮汐扰动的欧姆耗散。该项目将支持和培训一名研究生,该项目还将生成用于系外行星建模的高精度状态方程表。这些状态方程将提供给研究界。 PI 和合作者还将制作一个名为“Planet Builder”的互动网站,学生和公众可以通过该网站了解内部构造和物理条件如何影响行星的整体特征(与太阳系中的行星进行比较)。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Burkhard Militzer其他文献

Revelations on Jupiter's formation, evolution and interior: Challenges from Juno results
  • DOI:
    10.1016/j.icarus.2022.114937
  • 发表时间:
    2022-05-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Ravit Helled;David J. Stevenson;Jonathan I. Lunine;Scott J. Bolton;Nadine Nettelmann;Sushil Atreya;Tristan Guillot;Burkhard Militzer;Yamila Miguel;William B. Hubbard
  • 通讯作者:
    William B. Hubbard
DAC と高強度レーザーを用いた静動カップリング圧縮による メタンの物性計測実験
DAC与高强激光静态动态耦合压缩甲烷物性测量实验
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小川剛史;尾崎典雅;MariusMillot;佐野孝好;池谷正太郎;喜田美佳;近藤良彦;佐藤友哉;宮西宏併;楊宗翰;Raymond Jeanloz;Burkhard Militzer;Gilbert W.Collins;J.Ryan Rygg;Jon H.Eggert;Philip Sterne;坂和 洋一;兒玉了祐
  • 通讯作者:
    兒玉了祐
DAC と高強度レーザーを用いた静動プリング圧縮による メタンの物性計測実験
DAC和高强度激光静动拉压缩甲烷物性测量实验
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小川剛史;尾崎典雅;MariusMillot;佐野孝好;池谷正太郎;喜田美佳;近藤良彦;佐藤友哉;宮西宏併;楊宗翰;Raymond Jeanloz;Burkhard Militzer;Gilbert W.Collins;J.Ryan Rygg;Jon H.Eggert;Philip Sterne;坂和 洋一;兒玉了祐
  • 通讯作者:
    兒玉了祐
Ensemble Monte Carlo calculations with five novel moves
  • DOI:
    10.1016/j.cpc.2024.109424
  • 发表时间:
    2025-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Burkhard Militzer
  • 通讯作者:
    Burkhard Militzer
Diamond under extremes
极端环境下的钻石
  • DOI:
    10.1016/j.mser.2024.100857
  • 发表时间:
    2024-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    26.800
  • 作者:
    Alex C. Li;Boya Li;Felipe González-Cataldo;Robert E. Rudd;Burkhard Militzer;Eduardo M. Bringa;Marc A. Meyers
  • 通讯作者:
    Marc A. Meyers

Burkhard Militzer的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Burkhard Militzer', 18)}}的其他基金

Path Integral Monte Carlo Simulations of Dense Plasma
致密等离子体的路径积分蒙特卡罗模拟
  • 批准号:
    1640776
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 32.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Computational Modeling of Interiors of Sub-Neptunes and Gas Giant Planets
亚海王星和气态巨行星内部的计算模型
  • 批准号:
    1412646
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 32.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CMG COLLABORATIVE RESEARCH: Quantum Monte Carlo Calculations of Deep Earth Materials
CMG 合作研究:地球深部材料的量子蒙特卡罗计算
  • 批准号:
    1025370
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 32.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Computer Simulation of Hydrogen and Helium in the Interior of Giant Planets
巨行星内部氢和氦的计算机模拟
  • 批准号:
    0813934
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 32.47万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Computer Simulation of Hydrogen and Helium in the Interior of Giant Planets
巨行星内部氢和氦的计算机模拟
  • 批准号:
    0507321
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 32.47万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

基于First Principles的光催化降解PPCPs同步脱氮体系构建及其电子分配机制研究
  • 批准号:
    51778175
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    59.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Elements: Software to enable first-principles multi-scale simulations
Elements:支持第一原理多尺度模拟的软件
  • 批准号:
    2311370
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 32.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant
WoU-MMA: Pinning the Generation of Ultra-High-Energy Cosmic Rays with First Principles Plasma Simulations
WoU-MMA:利用第一原理等离子体模拟来固定超高能宇宙射线的产生
  • 批准号:
    2308944
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 32.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Oxygen reduction reaction (ORR) in fuel cells on carbon-based metal-free electrocatalysts by first-principles multiscale simulations.
通过第一原理多尺度模拟,在碳基无金属电催化剂上进行燃料电池中的氧还原反应(ORR)。
  • 批准号:
    22KJ2131
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 32.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Minimally Empirical, First Principles-Derived Reactive Potential for Accelerated Simulations of Chemically Interacting Systems
用于加速模拟化学相互作用系统的最小经验、第一原理推导的反应势
  • 批准号:
    2154781
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 32.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Understanding Dislocation Motion and Plasticity via First Principles Simulations Towards Manufacturing of High Ductility Magnesium Alloys
通过高延展性镁合金制造的第一原理模拟了解位错运动和塑性
  • 批准号:
    2032483
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 32.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Uncertainty quantification for first-principles simulations of thermoelectric properties
热电特性第一性原理模拟的不确定性量化
  • 批准号:
    2429988
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 32.47万
  • 项目类别:
    Studentship
Tidal dissipation in stars and planets: simulations from first principles
恒星和行星中的潮汐耗散:根据第一原理进行模拟
  • 批准号:
    ST/R00059X/1
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 32.47万
  • 项目类别:
    Research Grant
First-principles simulations of molecules in intense laser fields
强激光场中分子的第一性原理模拟
  • 批准号:
    18F18011
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 32.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
First principles simulations of electronic spectroscopy for larger molecules
大分子电子光谱的第一原理模拟
  • 批准号:
    262942-2013
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 32.47万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Microscopic structure and electronic properties of salty water: Integrating X-ray scattering experiments with first-principles simulations
咸水的微观结构和电子特性:X 射线散射实验与第一原理模拟相结合
  • 批准号:
    471695-2015
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 32.47万
  • 项目类别:
    Postdoctoral Fellowships
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了