Page 115 - 优秀学员达人录

上海市青少年科学创新工作站
优秀学员达人录

中国科学院上海天文台天文学实践工作站
就读于上海市三林中学

科创语录：探索宇宙，走向未来！

达人 柴兆蔚

探究双星系统内宜居带

我做的课题是《双星系统开普勒 -16 的宜居带及其行星季节
更替的特殊性研究》。
我在做课题的过程中主要使用了数值计算法和数据分析法。
根据前人的方法考虑恒星有效温度对宜居带的影响，由此推导出
双星宜居带的内、外边界的距离满足的方程，并运用数值法求出
开普勒 -16 周围宜居带的内、外边界。随后利用画图像的方法，
分段分析进行研究。
由于双星系统恒星互相绕转的特殊性，围绕其质心旋转的
行星会在不同时期接受到不同的辐射流量。这也导致了双星系
统宜居带随着恒星的绕转而不断变化。我根据恒星有效温度对
对于想参与天文科创的同学，我希望你们能好好学习，在学
宜居带的影响，给出了双星宜居带内外边界距离满足的方程，
有余力的情况下能够根据自己的兴趣选择天文相关优秀书籍报刊
求出了内边界半径在【0.3853AU，0.45909AU】, 外边界半径在
进行阅读。
【0.7106AU,0.7906AU】，得出行星一直处在宜居带内。我又根
据行星在不同时期处在宜居带的不同位置，得出即使行星的转
轴倾角为 0 度，也能有季节更替。求出了该行星的 1 个季节轮
回为 50.0695 个地球日，把行星的 1 个季节轮回定为 1 个开普勒 积极思考
-16b 行星年，最冷日（该日行星接受到的辐射流量最小）作为每
对天文专业兴趣非常大
年的开始，并求出了下中分日为第 12.5171 日；最舒适日（该日
行星接受到的辐射流量最大）为第 25.03415 日；上中分日为第 该生在科创学习期间认真听讲、积极思考。在自由选择
37.55123 日。并推断出假定主星、次星不动，行星相对于不动的 课题时间，能够主动查找资料并不停验证自己所想的课题是
主星、次星围绕它们所转过的角度与 360°的比值等于行星从最冷 否可行。
日运动到该点所经历的地球日数与 50.0695 个地球日的比值。 系外行星课题是一个比较新颖的课题，在搜索中文网站
在我做课题的过程中首先遇到的困难是，如何判断出开普勒 时找到的资源非常有限，该生能克服英语阅读的障碍，努力
-16b 行星是否处在开普勒 -16 双星系统周围的宜居带内。我根据 从资料中寻找到自己有用的信息。针对当前的知识基础，在
前人的方法考虑恒星有效温度对宜居带的影响，由此推导出双星 与学生讨论方法的可行性之后，我们最终确定研究双星系统
宜居带的内、外边界的距离满足的方程；并运用数值法求出开普 的季节更替。该课题主要由学生在查阅资料中自主思考得到，
勒 -16 周围宜居带的内、外边界，从而判断出开普勒 -16b 行星始 导师们将该课题进行了工作的细化，并确定最后该课题的研
终处在开普勒 -16 双星系统周围的宜居带内。 究步骤。
该生对天文专业兴趣非常大，积极思考并完成当前的科
我对科创有更深的理解 研工作。对于本课题，由于课上时间有限以及设备不足，该
生利用自己的课余时间，结合了高中的物理和地理知识，在
通过工作站的学习，我学到了许多之前不懂的天文学相关知 与导师交流之后，更全面地理解了本课题的意义，并举一反
识，也极大地提高了我对天文学的好奇与兴趣。在工作站的经历 三，将本课题拓展开来，将双星系统的季节变换对于将来寻
也培养了我做科创课题的能力，以及对做科创课题的意义、方法， 找宜居行星提供了更多的依据。
有了更深层次的理解。我今后准备继续在天文领域进行更深的研
究，希望有机会在大学学习天文专业，为祖国天文事业的发展作 ——指导老师：中国科学院上海天文台
出贡献。 研究员 顾敏峰、研究生 居梦婷

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