从Kuiper带到太阳系外天体的轨道动力学

本项目研究目前国际天体力学前沿课题和基础理论，内容包括：(1) Kuiper带天体的轨道分布与动力学演化,太阳系大行星迁移及其对Kuiper带天体的影响,（2）行星系统轨道共振的形成与动力学;星子碰撞、行星胚胎与原恒星盘相互作用等行星形成中的一些动力学问题；(3)等级三星系统的轨道演化及稳定性，恒星系统形成和演化过程中的动力学效应，以及Hamilton系统轨道扩散等非线性天体力学课题。通过本项目的研究，解释目前观测到的Kuiper带天体和系外行星的轨道特征，揭示行星系统形成过程以及多样性，从定量和定性两个角度加深对恒星系统动力学过程的理解，并在研究中充实和发展天体力学理论和方法。

本项目研究目前国际天体力学前沿课题和基础理论，内容包括：（1） Kuiper 带天体的轨道分布与动力学演化；（2）行星系统轨道共振的形成与动力学,行星形成中的一些动力学问题；（3）恒星系统形成和演化过程中的动力学效应，以及Hamilton 系统轨道扩散等非线性天体力学课题。.通过四年的研究 , 取得的成果包括：（1）发现外太阳系行星在星子盘作用下迁移过程中质量不会显著增加,并推断原星子盘的外边界在35AU左右;揭示了类冥王星中高轨道倾角天体的稳定性和动力学起源;系统研究了海王星,天王星,地球的脱洛央天体的稳定性；（2）提出了一种“滚雪球”的星子生长新模型，大大提高了星子生长效率；揭示了双星中星子生长过程如何受到伴星和气体盘的影响，应用在半人马 双星和环主序双星的行星系统中，揭示了类地行星形成的可能性；研究了类地行星和气巨星在气体盘中的迁移，并给出了多种动力学因素下行星系统的形成与轨道特征统计；（3）系统地研究了类地行星的形成和演化以及与内部结构密切相关的物理过程和物理特性, 如引力散射机制, 迁移机制和长期共振作用等；利用N体模拟了类地行星在行星盘中可能发生的轨道迁移, 探讨了行星系统长期稳定性问题以及动力学演化特征等；（4）在恒星系统定量研究方面：得到了近百条可靠的分光双星的光心轨道，改进了恒星经验质光关系；在定性方面有：在伊巴谷线性三星系统中甄别出了不稳定系统，确认了18个嵌埋星团样本中有11个的确存在质量分层；（5）确定了双曲结构如何在本质上影响保体积映射中的轨道扩散速度; 揭示了退化的Hamilton系统的共振区结构；在三体问题中，研究了特定情形下Hill稳定范围的解析表达式，找到了一组新的周期解；给出了特殊中心构型中广义 Euler 构形个数的上确界。.在国内外学术期刊和会议文集上发表论文61篇，其中SCI刊物发表论文34篇，包括ApJ 上15篇，MNRAS上5篇，A&A上3篇。另有5篇文章投稿ApJ或者AJ. 培养了博士7人，硕士6人。 1人获得江苏省优秀博士论文。目前在读硕士研究生7人，博士研究生6人。项目组成员的国际学术交流近40人次，有多人在国内国际会议上做邀请报告。通过本项目的执行，也为未来这些领域培养了一批优秀青年人才。