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CAREER: Next Generation Models of Planet Formation and Evolution

职业：下一代行星形成和演化模型

基本信息

批准号：
1846388
负责人：
Nathan Kaib
金额：
$ 52.13万
依托单位：
University of Oklahoma Norman Campus
依托单位国家：
美国
项目类别：
Standard Grant
财政年份：
2019
资助国家：
美国
起止时间：
2019-08-15 至 2023-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://www.nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=1846388&HistoricalAwards=false
关键词：
CAREER Next Generation Models Planet

项目摘要

It is thought that protoplanets, the bodies that eventually gave rise to planets, formed by a process known as accretion during the early life of our Solar System. This process cannot, of course, be studied directly. Little is known about how accretion proceeds at different distances from the Sun. The work proposed here will address questions of Solar System development by using sophisticated computer modeling techniques. The investigator will also reassess the development of the giant planets and the Kuiper Belt of the outer Solar System. He will establish astronomy and planetary science education programs at the Sam Noble Museum, Oklahoma's state natural history museum. He will design classroom programs for visiting school groups as well as adding to the museum's catalog of Discovery Kits, which can be loaned free of charge across the state.The work proposed here will use a GPU-accelerated N-body code to directly simulate the construction of rocky protoplanets via runaway and oligarchic growth. The same code will be used to build a self-consistent model of the dynamical evolution of the early outer solar system. Finally, he will use a new N-body algorithm to understand the interplay between planetary and triple star dynamics within the Alpha Centauri and other multiple star systems.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.

据认为，原行星，最终产生行星的天体，是在我们太阳系的早期生命中通过一个被称为吸积的过程形成的。当然，这个过程不能直接研究。人们对在离太阳不同距离处的吸积过程知之甚少。这里提出的工作将通过使用复杂的计算机建模技术来解决太阳系发展的问题。研究人员还将重新评估巨行星和外太阳系柯伊伯带的发展。他将在俄克拉荷马州的国家自然历史博物馆萨姆诺布尔博物馆建立天文学和行星科学教育项目。他将为来访的学校团体设计课堂课程，并将其添加到博物馆的探索工具包目录中，这些工具包可以在全州范围内免费借阅。这里提出的工作将使用GPU加速的N体代码直接模拟岩石原行星通过失控和寡头增长的构造。同样的代码将用于建立早期外太阳系动态演化的自洽模型。最后，他将使用一种新的N体算法来理解半人马座阿尔法星系和其他多星星系统中行星和三颗星星动力学之间的相互作用。该奖项反映了NSF的法定使命，并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估，被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Dynamical fates of S-type planetary systems in embedded cluster environments

嵌入式星团环境中 S 型行星系统的动力学命运

DOI：
10.1093/mnras/stac1973
发表时间：
2022
期刊：
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
影响因子：
4.8
作者：
Ellithorpe, Elizabeth A.;Kaib, Nathan A.
通讯作者：
Kaib, Nathan A.

Embryo Formation with GPU Acceleration: Reevaluating the Initial Conditions for Terrestrial Accretion

使用 GPU 加速的胚胎形成：重新评估陆地吸积的初始条件

DOI：
10.3847/psj/ab91aa
发表时间：
2020
期刊：
The Planetary Science Journal
影响因子：
0
作者：
Clement, Matthew S.;Kaib, Nathan A.;Chambers, John E.
通讯作者：
Chambers, John E.

Oort cloud (exo)planets

奥尔特云（外）行星

DOI：
10.1093/mnrasl/slad079
发表时间：
2023
期刊：
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters
影响因子：
0
作者：
Raymond, Sean N.;Izidoro, Andre;Kaib, Nathan A.
通讯作者：
Kaib, Nathan A.

Mercury’s formation within the early instability scenario

水星在早期不稳定情景中的形成

DOI：
10.1016/j.icarus.2023.115445
发表时间：
2023
期刊：
Icarus
影响因子：
3.2
作者：
Clement, Matthew S.;Chambers, John E.;Kaib, Nathan A.;Raymond, Sean N.;Jackson, Alan P.
通讯作者：
Jackson, Alan P.

Comparisons of the core and mantle compositions of earth analogs from different terrestrial planet formation scenarios

不同类地行星形成情景中地球类似物的核心和地幔成分比较

DOI：
10.1016/j.icarus.2023.115425
发表时间：
2023
期刊：
Icarus
影响因子：
3.2
作者：
Gu, Jesse T.;Fischer, Rebecca A.;Brennan, Matthew C.;Clement, Matthew S.;Jacobson, Seth A.;Kaib, Nathan A.;O'Brien, David P.;Raymond, Sean N.
通讯作者：
Raymond, Sean N.