Do Proto-Jovian Planets Drive Outflows?
我们讨论了气态巨行星在其形成的早期阶段驱动强外流的可能性。我们考虑了适用于磁离心驱动的恒星外流模型和吸积盘外流模型的参数范围,发现如果原木星行星或吸积盘具有大于10高斯的磁场和小于10^-7 M_J/年的中等质量流入率,则有可能驱动外流。根据在原恒星外流中观察到的经验定律以及磁离心盘和恒星+盘风模型进行的估算表明,质量外流率为10^-8 MJ/yr,速度约为20 km/s的风可以从原木星行星中驱动出来。简要讨论了探测的前景和对太阳系形成的一些影响。
1998-06-15 astro-ph
SED Signatures of Jovian Planets Around White Dwarf Stars
研究了探测木星大小的行星绕白矮星运行的问题。显著的红外过度是由温暖的彗星在距离$\sim 10^3$白矮星半径(对应于$\sim 10^2$木星半径或十分之几个天文单位)的轨道上绕着一颗$T_{\rm eff}=10000$ K的白矮星运行,轨道周期为$\sim 100$天。这样一颗行星在其维恩峰处将有10微米的通量密度,这与白矮星在该波长处的辐射相当。虽然白矮星比行星热得多,但行星的亮度在红外线处达到峰值,正好进入白矮星的瑞利-金斯尾巴,加上木星比白矮星大10倍,所以与围绕主序列恒星的行星相比,行星与恒星的亮度对比度有很大的提高。在太阳附近,有51颗白矮星,距离太阳13 pc。在10 pc时,“暖”温度计(几百开尔文)的红外通量密度将落在10- 100微扬斯基范围内,这应该是用{ \it SIRTF}可观察到的。
2001-06-28 astro-ph
The ELODIE survey for northern extra-solar planets II. A Jovian planet on a long-period orbit around GJ 777 A
我们目前的径向速度测量获得的GJ 777 A(HD 190360),一个富含金属([Fe/H]=0.25)附近(d=15.9 pc)的恒星双星系统中的光谱仪和AFOE。一个长周期的低径向速度振幅变化的检测揭示了一个木星行星伴侣的存在。由于与我们的仪器精度相比信号很小,一些轨道要素仍然受到很弱的约束。因此,详细的轨道形状尚未确定。我们提出了我们的最佳拟合轨道解:偏心(e=0.48)10.7年的轨道。伴星的最小质量为1.33 M_Jup。
2003-06-27 astro-ph
Surfing on the Edge: Chaos vs. Near-Integrability in the System of Jovian Planets
我们证明了木星行星系统(太阳+木星+土星+天王星+海王星),集成了2亿年,作为一个孤立的5体系统,使用许多套初始条件都在其目前已知的位置的不确定性范围内,可以显示混乱和近可积性。结论是一致的,在四个不同的积分器,包括几个比较积分利用四倍精度。我们证明,智慧霍尔曼辛映射使用简单的辛校正器实现在水星6.2(钱伯斯1999年)给出了一个可靠的表征混沌的存在,只有一个特定的初始条件下的时间步长小于约10天,对应于约400步每轨道。我们还将标准的DE 405初始条件积分到5 Gy,并表明它有一个200- 400 My的李雅普诺夫时间,打开了精确预测5 Gy木星行星位置的遥远的可能性。
2007-08-21 astro-ph
The modulation of SiO maser polarization by Jovian planets
在AGB恒星的大气层中寻找行星是困难的,因为与恒星风和脉动混淆。这里的目的是为在这样一个密集的环境中搜索行星提供一个补充策略。SiO脉泽的偏振特性,特别是圆偏振特性,在一定条件下是快速磁层事件的良好示踪剂。一颗具有磁层的类木行星,其偶极轴与其自转轴不重合,自然就提供了这样的条件。在这里,我提出了几个模型,表明偏振将周期性调制。单碟监测与足够密集的时间采样和仔细校准的偏振计,结合VLBI观测,适合于检测和定位由于岁差木星磁层的圆脉泽偏振的周期性调制。这种现象是罕见的,因为微波激射器和磁层的有利安排是必要的,否则偏振可能低于检测阈值,特别是如果微波激射器是不饱和的。线偏振,虽然表现出定性类似的调制,可能会遭受更多的混乱,由于光束稀释,即使在VLBI观测。
2009-05-06 astro-ph
The Growth & Migration of Jovian Planets in Evolving Protostellar Disks with Dead Zones
类木行星在迁移过程中在其原行星盘中的生长是太阳系外行星观测中需要解决的重要问题之一。在标准气体盘模型中对行星迁移的研究通常表明,迁移速度太快,无法形成类木行星,而且这种迁移的行星核心通常会在不到百万年的时间内陷入中心恒星。在以前的工作中,我们已经表明,在原行星盘中一个电离差、粘性较低的区域,称为死区,减缓了固定质量行星的迁移。在本文中,我们扩展了我们的数值计算,包括死区的演变与磁盘,以及行星形成通过吸积的岩石和气体物质。使用我们的辛积分器气体动力学代码,我们发现,死区,即使在不断发展的磁盘,其中迁移的行星增长吸积,仍然发挥着根本性的作用,在拯救行星系统。我们证明,木星行星形成在2.5万年内的磁盘,是十倍以上的最小质量的太阳星云(MMSN)的不透明度减少,而不是减缓迁移人为的质量。我们的模拟表明,初始质量与MMSN相当的原行星盘只产生海王星质量的行星。我们还发现,行星迁移并没有帮助核心吸积在寡头星子吸积的情况下,因为它是在失控吸积的情况下预期。因此,我们预计,只要我们考虑寡头增长,即使是迁移的原行星,也需要降低不透明度(或其他机制)来解决形成时间尺度问题。我们还指出了一个死区在解释长寿命,强烈吸积气体盘可能的作用。
2008-09-22 astro-ph
Exploring The Frequency Of Close-In Jovian Planets Around M Dwarfs
我们讨论了我们的高精度径向速度的90 M矮星的样本观测的Hobby-Eberly望远镜和哈兰J.史密斯2.7米望远镜在麦当劳天文台,以及ESO VLT和凯克我望远镜,在主序星的总频率范围内的行星伴星。在我们的样本中,没有一颗恒星显示出短周期轨道上的巨行星的变化,小于1 AU。我们估计M矮星附近的类木行星频率f的上限为< 1.27%(在1 sigma置信水平下)。此外,我们确定我们的调查效率已经注意到行星在圆形轨道上的98%的同伴与m sin i > 3.8 M_Jup和a < 0.7 AU。对于偏心轨道(e=0.6),对于所有msin i > 3.5 M_Jup和a < 0.7 AU的行星,观测完整性为95%。我们的研究结果指出,与FGK型恒星相比,M矮星的近距离木星行星的频率普遍较低。这是我们理解行星形成过程与恒星质量关系的重要信息。
2006-06-06 astro-ph
ELODIE metallicity-biased search for transiting Hot Jupiters V. An intermediate-period Jovian planet orbiting HD45652
我们提出了一个0.47木星质量的行星在44天周期的偏心轨道(e=0.39)轨道富含金属的恒星HD 45652的检测。这颗行星是在地球科学研究所的偏金属性行星搜寻计划中发现的第七颗巨行星,也是使用CORALIE和SOPHIE光谱仪获得的更高精度径向速度证实的。HD 45652b的轨道周期使其处于太阳系外行星周期分布的“间隙”中间。
2008-05-29 astro-ph
Core-Accretion Model Predicts Few Jovian-Mass Planets Orbiting Red Dwarfs
对于巨大的行星形成--在我们的太阳系和其他星系--最受欢迎的理论解释是核心吸积模型(尽管它仍然有一些严重的困难)。在这种情况下,微行星积累起来形成行星核心,然后再吸积星云气体。根据目前对原行星包层不透明度的估计,该模型预测,如果固体的表面密度比最小质量太阳星云的表面密度高(几倍),那么在太阳质量恒星周围5天文单位处,200 - 300万年内会形成100亿颗质量的行星。在核心吸积范式的工作,本文提出的理论计算表明,形成的恒星质量的行星绕M矮星是严重抑制在所有径向位置(形成鲜明对比的太阳型恒星)。对M矮星伴星敏感的行星探测计划将在不久的将来测试这一预测。
2004-07-15 astro-ph
Towards Understanding Jovian Planet Migration
我们提出了2D流体动力学模拟原恒星周围的拱盘使用“分段抛物方法”(PPM)的代码。我们将一个质点嵌入磁盘中,并跟踪该质点在磁盘中的迁移。伴随质量块$M_c\ga 0.5M_J$可在磁盘中打开足以阻止通过磁盘的快速迁移的间隙。较低质量的同伴打开间隙,但迁移继续,因为足够的磁盘质量仍然接近磁盘施加大的潮汐扭矩。我们发现,扭矩占主导地位的低质量行星的迁移起源于一个径向区域内的1-2希尔半径的行星的轨道半径,距离小于磁盘的厚度。我们的结论是,一个非常高的分辨率3D治疗将需要充分描述地球的迁移。
1999-08-13 astro-ph
The Origin of Jovian Planets in Protostellar Disks: The Role of Dead Zones
木星行星的最终质量是当它们施加在周围原恒星盘上的潮汐力矩足以在盘的粘性面前打开缺口,从而关闭任何进一步的吸积时达到的。在充分电离的磁盘中,磁盘粘性的主要形式来自驱动磁流体磁盘湍流的磁旋转不稳定性(MRI)。在电离率足够低的区域--所谓的死区--湍流被阻尼,我们证明了低质量行星将形成。我们考虑了三种电离源(X射线、宇宙射线和放射性元素),并使用Chiang等人(2001)开发的辐射流体静力平衡圆盘模型确定了总电离率的死区大小。我们研究了表面质量密度(Sigma_{0} =10^3 - 10^5 g cm^{-2})和X射线能量(kT_{x} =1 - 10 keV)的范围。我们还比较了X射线和宇宙射线对这种盘的电离率,发现后者在电离原恒星盘中占主导地位,除非X射线能量很高(5 - 10 keV)。我们的主要结论之一是,在典型的条件下,死区包括一个延伸到几个AU的区域-在我们的太阳系中发现类地行星的区域。我们的研究结果表明,太阳系外行星系统中低质量和高质量行星的划分是其出生原行星盘中存在死区的结果。我们还发现,死区的程度主要取决于磁盘的表面质量密度。我们的研究结果提供了进一步的支持的想法,在太阳系外的类木行星必须有大量向内迁移从他们的原点。
2003-08-03 astro-ph
On the Luminosity of Young Jupiters
传统的巨行星热演化模型采用任意的初始条件,更多的是为了计算方便而不是物理精度。由于初始条件最终会被进化中的行星遗忘,这种方法即使不适用于年轻行星,也适用于成熟行星。为了探索木星质量行星在年轻时的演化,我们采用了由核心吸积机制的一个实现所创建的模型行星作为演化计算的初始条件。我们发现年轻的木星行星更小,更冷,亮度比早期模型预测的低几到100倍。此外,年轻的木星比预期的要暗的时间间隔取决于行星的质量。木星质量的行星(1 M_J)在2000万年内与传统模型的光度一致,但10个M_J行星可能需要长达10亿年才能匹配通常引用的光度,考虑到我们的核心吸积机制的实施。如果我们的假设,特别是我们对吸积激波的处理是正确的,那么年轻的木星行星在年轻的时候比现在认为的要暗淡得多。这些结果有重要的后果,无论是检测策略和分配质量的基础上观测到的光度年轻的木星行星。
2006-09-27 astro-ph
A Jovian-mass Planet in Microlensing Event OGLE-2005-BLG-071
我们报告了在微透镜事件OGLE-2005-BLG-071中发现的主透镜星的几个木星质量的行星伴星。在事件峰值处的精确(<1%)测光产生极高的信噪比,检测与孤立透镜预期的光变曲线的偏差。从光变曲线的总体特征中,可以很容易地、明确地辨别出这种偏离的行星性质。详细的模型计算得到一个严格约束的行星-恒星质量比q=m_p/M=0.0071+/-0.0003。这是第二次用微透镜探测到行星,证明了这项技术本身是可行的,而且在微透镜探测的系统中,行星并不罕见,微透镜通常位于银河系中心几千秒差距的地方。
2005-06-20 astro-ph
On the extrasolar multi-planet system around HD160691
我们重新分析了精确的径向速度(RV)观测HD160691(亩阿拉)的英澳行星搜索队。这颗恒星应该有两颗木星伴星(HD 160691b和HD 160691c),分别在长周期轨道上运行约630天和约2500天),以及一颗热海王星(HD 160691d),在长周期轨道上运行约9天。我们进行了一个全球性的搜索最适合在轨道参数空间的混合代码采用遗传算法和单纯形法。Keplerian拟合的稳定性用考虑动力学约束的RV信号的N体模型(所谓的GAMP方法)来验证。我们的分析揭示了第四颗未经证实的行星HD160691e的特征,它的轨道大约为307天。总体而言,四行星配置的全球架构让人想起太阳系。所有的伴星都在准圆形轨道上运动。两颗内类木行星的轨道接近2:1平均运动共振。另一个三行星系统涉及两个偏心轨道的类木行星(e约为0.3),接近4:1的MMR,但它产生了一个明显更差的拟合数据。我们还验证了一个假设的1:1 MMR的两个内类木行星的四行星模型的子系统。
2006-10-12 astro-ph
A New Planet Around an M Dwarf: Revealing a Correlation Between Exoplanets and Stellar Mass
我们报告精确的多普勒测量GJ 317(M3.5V),揭示了存在一个行星的最小质量Msini = 1.2 Mjup在偏心,692.9天的轨道。GJ 317是第三颗被多普勒探测到的M矮星。单开普勒拟合的残差显示了可能存在第二个轨道伴星的证据。加入一颗额外的行星(P = 2700天,Msini = 0.83 Mjup)可以显著提高拟合质量,将均方根从12.5 m/s降低到6.32 m/s。假警报测试产生了1.1%的概率,即单行星拟合残差中的曲率是由于随机波动造成的,这为双行星模型提供了额外的可信度。然而,我们的数据只在很小程度上限制了两颗行星的拟合,需要进一步的监测来充分表征第二颗行星的特性。为了研究恒星质量对类木行星发生的影响,我们结合了M星、太阳质量矮星和中等质量次巨星的样本。我们发现恒星质量与2.5 AU内类木行星的出现率之间存在正相关关系;我们样本中的前A型恒星比M型矮星拥有巨行星的可能性高出近5倍。我们的分析表明,类木行星的出现和恒星质量之间的相关性仍然存在,即使在占恒星金属丰度的影响。
2007-07-16 astro-ph
On the Early Evolution of Forming Jovian Planets I: Initial Conditions, Systematics and Qualitative Comparisons to Theory
本文用PPM程序分析了原木星伴星在2d星周盘中的形成和迁移,在此期间伴星从I型迁移过渡到II型迁移。螺旋波是由行星在圆盘上的引力扭矩产生的。它们的影响是导致行星向内迁移,并形成一个深(低表面密度)的间隙。在过渡到较慢的II型迁移之前,行星的迁移速率约为1 AU/10 $^3$ yr,行星质量的变化小于2倍,但与盘质量近似线性相关。虽然圆盘对自引力扰动是稳定的(到处都是托姆雷$Q>5$),但当自引力被抑制时,迁移速度会快两倍或更多。迁移对行星1- 2希尔半径范围内的圆盘质量分布同样敏感,正如我们的模拟对行星假设的引力软化参数的敏感性所证明的那样。在缺口形成后,快速移徙可继续下去。间隙的宽度通常为几个AU,并显示理论预测的\mplan $^{2/3}$比例。从最初未受扰动的0.05 \msun盘开始,质量为$M_{\rm pl}> 0.3$ \mj的行星可以打开一个足够深和宽的间隙,以完成向较慢的\ttwo迁移的过渡。质量较低的物体继续快速迁移,最终影响我们网格的内部边界。这个过渡质量比Ward和Hahn(2000年)讨论的“Shiva质量”预测的要大得多,使得形成行星的生存比他们预测的更不稳定。
2003-01-30 astro-ph
Retired A Stars and Their Companions II: Jovian planets orbiting kappa Coronae Borealis and HD167042
我们报告了两颗演化恒星kappa CrB(HD 142091)和HD 167042的精确多普勒测量结果,这两颗恒星是在利克天文台获得的,这是我们寻找中等质量亚巨星行星的一部分。两颗恒星径向速度的周期性变化揭示了亚恒星轨道伴星的存在。这两颗恒星的质量分别为1.80 Msun和1.64 Msun,表明它们是从主序星演化出来的A型矮星,现在是K型次巨星。这颗行星的最小质量为Msini = 1.8 Mjup,离心率e = 0.146,周期为1208天,半长轴为2.7 AU。围绕HD 167042的行星最小质量为Msini = 1.7 Mjup,公转周期为412.6天,半长轴为1.3 AU。HD 167042 b的离心率与圆形一致(e = 0.027+/-0.04),加入了罕见的长周期圆形轨道的系外行星,类似于太阳系气体巨星。与之前发现的所有围绕演化A型恒星的行星一样,kappa CrBb和HD 167042 b的轨道超过0.8天文单位。
2007-11-28 astro-ph
On the Surface Heating of Synchronously-Spinning Short-Period Jovian Planets
通过考虑辐射传输的二维流体动力学数值模拟,研究了短周期太阳系外行星上的大气流动。一面总是暴露在来自主星的辐射之下。另一个总是在阴影中。昼侧的温度由行星大气与恒星辐射建立的平衡决定。沉积在昼侧的部分热能通过水流平流输送到夜侧。辐射传输、夜侧温度分布以及由此产生的行星光谱特征是大气不透明度的敏感函数。如果大气中含有的颗粒的丰度和大小分布与星际介质相当,则在昼侧发生浅层加热,而夜侧的冷却程度远低于昼侧。温差随着晶粒丰度的减小而减小。一个简单的分析模型的耗散的循环流和相关的动力学加热被认为是。这种加热效应主要发生在光球层附近,深度不足以显著影响行星的大小。我们表明,表面照射抑制对流附近的光球区域的一天。在某些情况下,对流区会出现在夜晚一侧的地表附近。这种结构变化可能会影响潮汐扰动的响应和耗散,并改变循环和同步的时间尺度。
2003-12-18 astro-ph
Hydrodynamic Simulations of Unevenly Irradiated Jovian Planets
本文采用二维网格流体动力学模型对太阳系外巨行星的上层大气动力学进行了数值模拟。我们的模型非常适合模拟具有高轨道偏心率的行星的大气动力学,这些行星受到广泛变化的照射条件。我们确定了六个这样的行星,与$e=0.28$和$e=0.93$之间的偏心率和半长轴范围从$a=0.0508$ A.U.致$a=0.432$ A.U.,作为特别有趣的研究对象。对于每一个这些行星,我们确定的温度分布和由此产生的红外线曲线在8- $μ$ m斯皮策波段。特别值得注意的是HD 80606 b的结果,它在所有已知行星中具有最大的偏心率($e=0.9321$),而HAT-P-2 b则穿越其母星,因此其物理性质受到很好的限制。尽管轨道参数各不相同,但这些偏心行星的大气动力学显示出许多有趣的共同特性。在所有情况下,大气层的响应主要是由近星点的强烈辐射驱动的。热空气的膨胀产生高速湍流,包括长寿命的绕极涡旋。此外,在某些行星上会发展出超旋转的声波阵面;这种扰动的强度取决于偏心率和由不均匀加热引起的温度梯度。由此产生的红外线曲线的细节强烈地依赖于轨道几何形状。然而,我们表明,HD 80606 b和HAT-P-2 b的变化应该很容易检测到在4.5和8 $μ$米使用斯皮策太空望远镜。事实上,这两个天体是所有已知的高$e$系外行星中最有吸引力的观测目标。
2007-11-14 astro-ph
Imaging planets around nearby white dwarfs
我们认为类木行星将在恒星演化的后期幸存下来,而白矮星将在宽轨道(>5AU)上保留行星系统。利用木星行星的进化模型,我们表明,红外成像与8米级望远镜的合适的附近白矮星应该允许我们解决和检测同伴> 3兆木星。探测到附近白矮星的大质量行星伴星将证明这些天体能够在恒星演化的最后阶段幸存下来,限制具有与我们的行星系统动力学相似的主序星的频率,并允许对其组成和结构进行直接的光谱研究。
2002-02-09 astro-ph
A dynamical analysis of the 14 Her planetary system
精确径向速度(RV)测量的类日矮星14武仙座发表的Naef等。等人(2004),Butler et. al(2006)和Wittenmyer et al(2007)揭示了一颗在1760天轨道上运行的类木行星,以及表明第二个遥远物体的趋势。基于动力学的考虑,我们检验了一个假设,即这种趋势可以用一颗额外的巨行星的存在来解释。我们推导出在~13天文单位内的外木星伴星轨道参数的动力学极限。在这种情况下,类木行星之间的相互作用对系统的长期稳定性很重要。最好的自洽和稳定的牛顿拟合的木星行星的边缘上的配置有外行星在9 AU的轨道与一个中等的偏心率约0.2,并局限于一个区域跨越低阶平均运动共振5:1和6:1。该解存在于\Chi的浅最小值中,并且在系统倾角的宽范围内持续存在。当外行星的半长轴在(6,13)AU范围内,偏心率在(0,0.3)范围内时,在最佳拟合的1σ置信区间内,可能存在其他稳定的构型。轨道倾角还不能确定,但当它减小时,两颗行星的质量接近约10木星质量,而在约30度时,质量的层次是颠倒的。
2008-01-05 astro-ph
A search for Jovian-mass planets around CM Draconis using eclipse minima timing
对于食双星系统CM Draconis,在1994年和1999年之间已经高精度地监测了食最小时间。与线性星历的最小时间的周期性偏差可以指示轨道运行的第三物体的存在。41个日食最小时间的单独测量结果与线性星历的标准偏差为5.74秒。残差的功率谱分析显示,只有一个周期,超过2秒的幅度。这个特征的周期在750到1050天之间,振幅为2.8 ± 0.5秒,如果对主食和次食单独进行功率谱分析,也会出现类似的相位。它与一颗质量为1.5-3木星、轨道距离为1.1-1.45天文单位的行星相容。然而,只有在未来几年的观测中能够遵循这种周期性,才能将一颗行星分配给CM Dra系统。对于低质量的食双星,食最小定时的方法允许一个达到质量极限的第三个机构的检测远低于可行的径向速度测量。
2000-05-02 astro-ph
Impact of Stellar Dynamics on the Frequency of Giant Planets in Close Binaries
在半长轴为$\la$ $50\au$的双星系统中,潮汐力可能会抑制类木行星的形成,在这种情况下,这种双星系统可能被称为"接近“。作为原地形成行星形成的另一种选择,当双星系统中的一个原始成员在与另一颗拥有行星的恒星的动力学相互作用中被替换时,双星系统可以获得一颗巨行星。星团结构和演化的简单标度关系,再加上关于双星-双星和双星-双星散射的分析参数,表明动力学过程可以在$<$ 1%的近距离双星中沉积木星行星。如果正在进行的和未来的系外行星调查测量到更大的比例,那么可能是巨行星确实以某种方式频繁地在这样的系统中形成。
2006-08-15 astro-ph
On the Early Evolution of Forming Jovian Planets II: Analysis of Accretion and Gravitational Torques
我们发现,一个盘可以以基本上无限的速率($\sim1$ \mj /25年)为一个正在形成的行星提供质量,因此一个间隙可以非常快地形成。我们表明,质量吸积速率快于$\sim10^{-4}$ \mj /年是不合理的物理限制的薄,环行星盘或球形信封。因此,行星的生长和最终的生存都受到行星接受额外物质的能力的限制,而不是由它所居住的圆盘所决定。我们发现,常见的解析扭矩近似预测值是一个因素$\sim10$大于从模拟中获得的。考虑到盘的垂直结构(通过重力软化参数粗略地模拟),由于压力梯度、盘自身重力和在分析中包含非WKB项(Artymowicz 1993)而引起的共振位置的微小变化将差异减小到一个因子$\sim3-6$。来自正符号的共转共振的扭矩贡献了行星上20-30%或更多的净扭矩。在行星质量低于0.5 \mj的模拟中,理论分析所依据的线性假设得到了恢复,但只有在共振时才发生相互作用的假设更难得到支持。磁盘的响应的详细形状因模式而异,使其真正的位置不太清楚。我们推测,有限的宽度允许重叠和共振之间的混合,并可能负责从理论和模拟扭矩之间的差异的其余部分,但是否占这种重叠的理论将提高与模拟的协议尚不清楚。
2003-01-30 astro-ph
Results from Microlensing Searches for Extrasolar Planets
特别设计的微透镜搜索,其中一些已经进行了几年,对围绕我们银河系中最常见恒星运行的太阳系外行星很敏感。微透镜特别适合于探测以几个天文单位绕其母星运行的质量为100亿的行星。由于木星类似物被认为会影响大多数行星系统的后续演化,因此它们的研究特别重要。微透镜探测的行星系统的轨道半径和距离大于目前径向速度技术研究的轨道半径和距离;因此,这两种方法是互补的。微透镜搜索的最新结果进行了讨论,包括木星的类似物绕典型的银河系恒星的约束。简要回顾了该技术用于行星系统表征的优点和缺点,以及未来的前景。
2000-11-06 astro-ph
Microlensing Event MOA-2007-BLG-400: Exhuming the Buried Signature of a Cool, Jovian-Mass Planet
我们报告了一颗冷的木星质量的行星MOA-2007-BLG-400 Lb的探测结果。这颗行星是在一次高放大率的微透镜事件(峰值放大率A_max = 628)中被探测到的,在这次事件中,主透镜穿过了光源,导致事件的峰值戏剧性地平滑。由于行星的扰动区域的角度范围明显小于源的角度大小,因此行星特征也被有限的源大小平滑。因此,与单镜片适配的偏差较宽且相对较弱(约百分之几)。尽管如此,我们还是证明了偏离的行星性质可以从残差的总体特征中明确地确定,并且详细的分析得出了相当精确的行星/恒星质量比q = 0.0026+/-0.0004,这与探测到的大的显著性(Δχ^2=1070)是一致的。行星/恒星的投影分离受到强烈的近/宽简并的影响,导致两个不可区分的解决方案,其分离度相差约8.5倍。透镜的通量上限限制它的质量为M < 0.75 M_Sun(假设它是主序星)。一个包含了所有观测限制的贝叶斯分析表明,银河系隆起中有一颗质量约为0.2-0.5 M_太阳的恒星,因此其行星质量约为0.5-1.3 M_木星。对闭(宽)溶液,分离温度和平衡温度分别为~0.6-1.1AU(~5.3-9.7AU)和~ 103 K(~ 34 K)。如果主星是主序星,后续观测将能够探测到它的光,从而测量它的质量和距离。
2008-09-18 astro-ph
Disc-planet, planet-planet, and star-planet interactions during planet formation
在这篇文章中,我们提出了三个正在进行的项目有关的原恒星盘中的原行星的形成的结果。我们提出的模拟嵌入式原行星和磁盘模型进行MHD湍流之间的相互作用的结果。我们回顾的相似性和差异时,光盘是动荡的,而不是层流(但粘性),并提出了第一个结果的模拟,研究低质量的原行星和湍流盘之间的潮汐相互作用。我们描述了木星质量的原行星形成在circumbinary光盘模拟的结果,并讨论了流体动力学模拟中出现的可能的结果的范围。最后,我们报告的一些初步模拟的三个原行星的木星质量,形成近似coevally在一个原恒星盘。我们描述的条件下,这样的系统可以形成一个稳定的三行星共振。
2003-10-29 astro-ph
The Origin of Chaos in the Outer Solar System
太阳系的经典解析理论表明它是稳定的,但数值积分表明它是混沌的。这个分歧是解决了一个新的分析理论。该理论表明,类木行星之间的混沌是由木星、土星和天王星之间的平均运动共振分量重叠造成的,并提供了李雅普诺夫时间(1000万年)和天王星动力学寿命(10^{18}年)的粗略估计。类木行星一定是在原行星盘中的所有气体和大部分星子被移走后进入共振的。
1999-03-18 astro-ph
Habitability of Planets in Binaries
对目前已知的太阳系外行星的调查表明,接近20%的宿主恒星是双星系统的成员。虽然这些二进制文件中的大多数都是宽的(即,距离在250和6500 AU之间),在三个双星系统中检测到木星型行星(分离度18.5 AU),GL 86(分离21 AU),HD 41004(23 AU的分离)这些发现将巨行星的形成和中等近距离双星系统中存在较小天体的可能性问题带到了最前沿。本文讨论了类木行星的双星系统中适居行星形成的后期阶段,并回顾了双星伴星对系统宜居带中类地行星形成的影响。还介绍了对双行星系统参数空间进行大规模调查的结果,以寻找可居住行星可以形成并具有长期稳定轨道的区域。
2007-10-03 astro-ph
Astrometric Detection of exo-Earths in the Presence of Stellar Noise
空间天体测量能够对恒星位置进行亚微弧秒测量。几年内的一百次访问可以产生约0.1 uas的相对天体测量精度,低于10秒差距距离的日地系统的天体测量特征(0.3 uas)。我们调查的影响,通过天体测量和径向速度技术,类地行星绕太阳恒星的可探测性。我们发现,对于附近的恒星,虽然星点噪声施加了严重的限制,径向速度技术的可探测性,它不会显着影响天体测量的可探测性的宜居带行星低于地球质量。
2008-07-11 astro-ph
Habitable Planet Formation in Binary-Planetary Systems
最近的径向速度观测表明,类木行星可以存在于中等接近的双星系统中。对此类环境中的类地行星的动力学稳定性的数值模拟表明,除了它们的巨行星外,这些系统也可能存在类似地球的物体。本文研究了这类双星系统中类地行星形成的后期阶段,并给出了类地天体在其宜居带中形成的模拟结果。我们认为一个circumprimary磁盘的月球到火星大小的物体和数值积分的存在下,木星型行星的系统和不同的质量值,半长轴,和轨道偏心率的二级恒星这些机构的轨道。结果表明,在主星的宜居带中,可以形成含有大量水的类地天体。模拟还表明,通过将角动量从次级恒星转移到原行星物体,该系统的巨行星在这些物体的径向混合和最终类地行星的水含量方面发挥着关键作用。我们将讨论我们的模拟结果,并表明,在双星行星系统中形成宜居行星的可能性更大,在中等至大近日点的双星。
2007-02-27 astro-ph
Atmospheric, Evolutionary, and Spectral Models of the Brown Dwarf Gliese 229 B
根据最近发现的Gliese 229 B棕矮星,计算了巨行星-棕矮星连续体的理论光谱和演化模型。在4- 5微米窗口的通量增强是从类木行星到棕矮星的普遍特征。我们确认了Gl 229 B光谱中甲烷和水的存在,并发现其质量为30至55木星质量。虽然这些计算集中在Gliese 229 B上,但它们也旨在指导未来对太阳系外巨行星和褐矮星的搜索。
1996-06-06 astro-ph
Stability of Satellites Around Close-in Extrasolar Giant Planets
我们研究了太阳系外巨行星的假想卫星的长期动力学稳定性。恒星潮汐会阻止行星的自转,并与潮汐迁移一起移动卫星;这一过程限制了太阳系外行星系统中较大卫星的寿命。由于质量较大的卫星比质量较小的卫星移动得更快,我们能够推导出那些可能存活到今天的卫星的质量上限。例如,我们估计没有质量大于7 x 10^{-7} M_Earth$(rho=3 g cm^{-3}时半径约为70 km)的原始卫星能够在凌日行星HD 209458 b周围存活下来。没有任何有意义的质量限制可以放置在卫星轨道木星行星超过0.6 AU从他们的母恒星。类木行星的类地卫星在恒星质量大于0.15 M太阳的系统中可以存在5 Gyr。凌日显示出最有希望的太阳系外卫星的发现-我们讨论的前景,通过使用天基测光调查和行星潮汐耗散因子Q的发现将意味着通过过境卫星探测。
2002-05-02 astro-ph
A Smaller Radius for the Transiting Exoplanet WASP-10b
本文介绍了WASP-10短周期类木行星凌日期间的测光情况。我们采用了新的PSF成形能力的光学相机安装在UH 2.2米望远镜,以实现每1.3分钟的样品4.7e-4的光度精度。有了这个新的光变曲线,结合恒星演化模型,我们改进了现有的行星,恒星和轨道参数的测量。我们发现恒星半径Rstar = 0.698 +/-0.012 Rsun,行星半径Rp = 1.080 +/-0.020 Rjup。所引用的误差不包括恒星演化模型中任何可能的系统误差。我们的测量将行星半径的精度提高了4倍,并将之前的估计值向下修正了16%(2.5 sigma,其中sigma是各自置信限的正交和)。我们测量的WASP-10b的半径与先前发表的辐照木星行星的理论半径一致。
2008-11-29 astro-ph
A Search for X-ray emission from Saturn, Uranus and Neptune
本文分析了ROSAT PSPC对土星、天王星和海王星等跨木星行星的X射线观测结果,并与木星的X射线观测结果进行了比较。首次发现土星的边缘X射线探测,并获得天王星和海王星的95%置信上限。这些上限表明,这三颗行星都可以排除类似木星的X射线光度,而假设它们具有类似土星的内在X射线光度,它们是一致的。因此,不能排除所有跨木星行星上类似的X射线产生机制,从土星观测到的光谱形状和总光度与地球极光发射中电子沉淀引起的厚靶韧致辐射一致。
2000-01-08 astro-ph
Microlensing by Multiple Planets in High Magnification Events
微透镜作为探测和表征太阳系外行星系统的一种强有力的方法,正日益得到人们的认可。人们可能会天真地认为,在任何一个微透镜光变曲线上检测到不止一个行星的影响的概率很小。然而,最近Griest和Safizadeh(1998)已经表明,对于一个事件子集,即具有最小碰撞参量$u_{min} \lsim 0.1$的事件(高放大率事件),对于木星质量的行星,其探测概率接近100%,其投影距离在主爱因斯坦环半径$R_E$的0.6- 1.6范围内,并且在这个区域之外仍然很大。在这封信中,我们指出,这个结果意味着,无论方向如何,所有距离在0.6- 1.6 $R_E$附近的木星质量行星都会显著影响放大模式的中心区域,因此在高放大率事件中被检测到(或排除)的概率很大。所有轨道相位和倾角的平均值表明,两颗行星的投影间距在0.6- $1.6R_E$范围内的概率很大:木星和土星的固有轨道间距在0.3- 1.0 $M_\odot$母星周围的两颗行星的概率为1-15%。我们举例说明了复杂的放大模式和光变曲线,可以导致当两个行星存在,并讨论了可能的影响,我们的结果对检测效率和区分多个和单个行星在高放大倍数的事件的能力。
1998-03-24 astro-ph
Planets in habitable zones: A study of the binary Gamma Cephei
对最近发现的双星GamCep中的行星系统进行了动力学演化研究。我们确认,观测者发现的轨道参数是在一个稳定的配置。本研究的主要目的是在该系统的宜居区域中找到稳定的行星轨道,该系统由一颗双星(a=21.36 AU)和一颗相对较近(a=2.15 AU)的大质量(1.7 Mjup sin i)行星组成。我们对不同动力学模型下的运动方程进行了直接的数值积分,并确定了一颗虚构的无质量行星在半长轴0.5 AU < a < 1.85 AU范围内围绕质量较大的主星的稳定区域。为了确认结果,我们使用快速李雅普诺夫指标(FLI)在单独的计算,这是一个常见的工具,用于确定混沌的轨道。这两个结果是非常一致的,揭示了一个稳定运动的小岛,接近1天文单位,倾角约为15度(相当于两颗行星之间的3:1平均运动共振)。此外,我们还计算了小稳定岛中类地行星(最多90个地球质量)的轨道,发现即使对于大质量行星,在GamCep的宜居带的内缘也存在一个小的稳定轨道窗口。
2002-11-29 astro-ph