第一原理分子動力学シミュレーションによる氷巨星条件でのHOの熱と電荷の輸送

Heat and charge transport in HO at ice-giant conditions from ab initio molecular dynamics simulations.

• Federico Grasselli
• Lars Stixrude
• Stefano Baroni

抄録

惑星の内部構造や熱履歴が、光度や磁場などの観測可能な特徴に与える影響は、これまであまり知られていなかった内部層の熱・電荷輸送特性に大きく依存しています。天王星や海王星のような氷のような巨大惑星の内部に存在する水の異なる相(液体、固体、超イオン性)の熱伝導率と電気伝導率を、拡張系における輸送の理論とデータ解析の最近の進歩を利用して、平衡第一原理分子動力学から評価する。また、我々の発見が氷の巨星の進化モデルに与える影響についても簡単に議論する。

The impact of the inner structure and thermal history of planets on their observable features, such as luminosity or magnetic field, crucially depends on the poorly known heat and charge transport properties of their internal layers. The thermal and electric conductivities of different phases of water (liquid, solid, and super-ionic) occurring in the interior of ice giant planets, such as Uranus or Neptune, are evaluated from equilibrium ab initio molecular dynamics, leveraging recent progresses in the theory and data analysis of transport in extended systems. The implications of our findings on the evolution models of the ice giants are briefly discussed.