Microlensing Constraints on the Frequency of Jupiter Mass Planets
微透镜是唯一可能的技术,在未来5年内,以限制频率的闪烁类似物。PLANET合作已经监测了近100个微透镜事件,其中20多个对木星质量的伴星对主透镜造成的扰动敏感。目前还没有发现这类行星的明显特征。这些零结果表明,木星质量的行星与1.5-3天文单位的分离出现在不到1/3的系统中。类似的限制也适用于质量在1-4 AU之间的3木星行星。
2000-04-19 astro-ph
Two Classes of Hot Jupiters
我们确定了两类凌日行星,根据它们的平衡温度和Safronov数。我们研究各种可能的解释二分法。它可能反映了行星或微行星散射在决定行星迁移停止时的影响。另一种可能性是,一些行星比其他行星蒸发掉更多的质量。如果这个蒸发过程优先从行星中去除氦,那么随之而来的平均分子量的减少可能解释了为什么有些行星具有非常大的半径。
2007-06-20 astro-ph
I0-Jupiter system: A unique case of Moon-Planet interaction
木卫一和木星构成了一个卫星行星系统,这在我们的太阳系中是独一无二的。木卫一是火山活动最活跃的行星体,而木星在大小、质量、磁场强度、自旋速率和磁层体积方面都是行星中的第一位。木卫一与木星的电动联系在近四十年前就从无线电发射中得知。木卫一通过向木星的磁层提供重离子来影响木星,磁层控制着木星的能量和动力学。木星通过潮汐加热其内部来影响木卫一,这反过来又驱动了木卫一上的火山活动。木卫一和木星在它们相互作用中的作用以及它们耦合的性质在1979年的两次旅行者号飞越中首次得到了更详细的阐述。随后,地面和地球卫星上的观测站以及伽利略轨道飞行器对这个系统进行了探索,使我们对木卫一和木星之间高度复杂的电动相互作用的理解提高了许多倍。在木星大气层中发现了这种相互作用的一个明显特征,即木卫一通量管(IFT)底部的类似极光的明亮发射点以及红外(IR)、紫外(UV)和可见光波长的类似彗星的尾巴。HST、伽利略和卡西尼号的成像实验已经观测到了来自木卫一大气层的紫外和可见光波长的辐射,这些辐射可能是由IFT中的高能电子产生的。本文综述了木卫一-木星系统的这些方面,凭借其电动力学耦合,太阳系外的行星系统和双星的启示。
2002-09-04 astro-ph
Why are there so few hot Jupiters?
我们使用数值模拟来模拟小半径大质量行星的迁移,并将结果与已知的“热行星”(半长轴a < 0.1 AU的太阳系外行星)的性质进行比较。对于质量Mp sin i > 0.5 MJup的行星,在小半径处任何“堆积”的证据都很弱(统计上不显著),尽管与位于更远处的参考样本相比,热彗星的质量函数在高质量行星中是不足的,但小样本量排除了明确的结论。我们认为,这些属性是一致的磁盘迁移进入磁层腔靠近恒星。进入空腔导致迁移减慢,伴随着轨道偏心率的增长。对于质量超过1个木星质量的行星,我们发现离心率增长的时间尺度为几× 10^5年,这表明这些行星可能经常被迅速摧毁。大质量行星的偏心率增长似乎更快,这可能解释了小半径行星质量函数的变化,也可能预测了低质量行星的堆积,其样本仍然不完整。
2007-12-05 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
Hot Jupiters in binary star systems
径向速度测量发现,大约1%的太阳型恒星周围有半长轴小于0.1天文单位的木星质量行星;计算$a$大到5天文单位的行星,有行星的恒星比例达到10%。对半长轴分布的研究表明,轨道周期在3或4天左右的行星明显过剩,相当于约0.03$ AU,在较短的周期上有一个尖锐的截止点(见图1)。据信,木星质量的行星在距离母星很远的地方形成,然后有一部分迁移到母星,产生短周期天体。我们认为,很大一部分的“热彗星”(a<0.1天文单位)可能出现在双星系统中的轨道是高度倾斜的行星的轨道。这两个轨道之间的相互力矩降低了行星与其主星之间的最小距离或近点r_p(Kozai机制)。当行星上的潮汐摩擦力使轨道旋转的速度超过Kozai扭矩的激发速度时,这种近点坍缩就停止了。同样的摩擦力使行星轨道旋转,产生了半长轴分布的峰值位于3天左右的热彗星。对于观测到的双星分离、偏心率和质量比的分布,大约有2.5%的初始半长轴a_p ~ 5au的行星将迁移到距母星0.1au以内。Kozai迁移可能占所观察到的热迁移的10%或更多。
2007-08-02 astro-ph
On the formation of terrestrial planets in hot-Jupiter systems
我们提出了一系列的计算,旨在研究如何的内部系统的微行星/原行星,经历类地行星形成,一个巨大的行星的影响下,通过5 - 0.1 AU之间的区域进行向内的II型迁移的演变。我们发现,超过60%的固体盘通过被巨行星分散到外部轨道而幸存下来。星子几乎和原行星一样有效地向外散射,导致固体盘的再生,在那里动力摩擦很强,陆地行星形成能够恢复。在巨行星的迁移停止在0.1天文单位后,一个模拟延长了几百万年,导致一个大约2个地球质量的稳定行星在宜居带形成。从“雪线”以外到内盘区域的富含挥发性物质的迁移引起的混合意味着在那里形成的类地行星可能富含水。我们预测,热木星系统很可能在其宜居带中拥有富含水的类地行星。这些行星可能会在未来的行星搜索任务中被发现。
2006-10-11 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
Status and Prospects of Planetary Transit Searches: Hot Jupiters Galore
第一颗凌日的系外行星是绕HD 209458运行的,在它的凌日被10厘米CCD相机发现之前,它是一颗多普勒摆动行星。广角CCD相机通过平行监测数万颗恒星的光变曲线,应该比多普勒摆动方法快得多地发现热木星过境。发现率很容易上升10倍。天空中大约有1000颗比V=13更亮的恒星。这些恒星足够明亮,可以进行后续的径向速度研究,以测量行星质量,并根据凌日光变曲线测量半径。我推导出基于地面的过境搜索的发现潜力的比例定律,并使用这些来评估目前正在进行的二十多个行星过境调查。主要的挑战在于校准小的系统误差,这限制了CCD测光在毫米级的准确性。几个团体已经报告了有希望的过境候选人,而且肯定会有更多的人跟进。
2003-02-08 astro-ph
An Absence of Hot Jupiter Planets in 47 Tucanae: Results of a Wide-Field Transit Search
本文介绍了在球状星团47 Tuccenda中对凌日“热彗星”行星(1d<P<16 d)的全面广域搜索结果。受Gilliland及其同事的核心零结果的启发,这项工作通过从地面观察以该星系团为中心的52'x52'场30.4晚,进一步解决了47 Tuc中巨行星频率的问题。因此,这项工作对星团不拥挤的外部区域最为敏感,并集中在21,920颗主序星(质量约为太阳)上。这项工作包括迄今为止对球状星团进行的最大规模的地面凌日搜索。蒙特卡罗模拟预测,如果Tuc 47与太阳附近观测到的行星频率相同,那么我们的数据集中应该存在7颗行星。使用自定义开发的检测算法进行详细搜索,未发现过境事件。与Gilliland等人的星系团核心零探测结果一致,我们的结果表明,在这种环境下,系统金属丰度是抑制热木星形成的主要因素。
2004-11-09 astro-ph
Models of Jupiter's Growth Incorporating Thermal and Hydrodynamic Constraints
[摘要]我们通过核心成核吸积来模拟木星的增长,应用来自磁盘-行星相互作用的流体动力学过程的约束。我们使用Henyey类型的恒星演化代码计算行星的内部结构。行星与原行星盘的相互作用使用3-D流体动力学模拟计算。以前的木星增长模型都认为木星的半径大约是一个希尔球的半径。然而,三维流体动力学模拟显示,只有0.25Rhill范围内的气体仍然与行星结合,更远的气体最终参与了原行星盘的剪切流。因此,在我们的新模拟中,行星的外边界被放置在气体具有热能的位置,以到达不受行星约束的流动部分。我们发现,较小的半径将行星生长所需的时间增加约5%。热压力限制了一颗质量不到地球几十倍的行星从原行星盘中积累气体的速度,而流体动力学则控制着更大质量行星的生长速度。在一个中等粘性的圆盘中,当行星的质量大约等于土星的质量时,吸积率达到峰值。在一个粘性较小的圆盘中,吸积的流体动力学极限较小,吸积率在较低质量时达到峰值。考虑到磁盘耗散,我们执行我们的一些模拟木星的增长在磁盘的表面气体密度减少的时间尺度为300万年。根据我们的模拟,原木星的膨胀和热支持的信封太小,无法捕捉行星目前的不规则卫星的随从,如波拉克等人(1979)所主张的。
2008-10-29 astro-ph
On the Relation Between Hot Jupiters & the Roche Limit
许多已知的太阳系外行星都是“热彗星”,即轨道周期只有几天的巨型行星。我们使用所观察到的分布的热超导体,以限制其内部边缘的质量周期图的位置。如果我们假设一个斜率对应于经典的洛希极限,那么我们发现边缘对应于接近洛希极限的_两倍_的分离,正如预期的那样,如果行星开始在高偏心轨道上,后来被圆化。相比之下,任何迁移方案都将预测在洛希极限处的内边缘,这适用于接近圆形轨道的行星。然而,当前的热反射器样本不足以同时对内边缘的位置和斜率提供精确的约束。
2005-12-29 astro-ph
High-resolution spectroscopic follow-up of OGLE planetary transit candidates in the Galactic bulge: two possible Jupiter-mass planets and two blends
我们报告了我们对2001年宣布的OGLE-III银河系中心方向巡天中的几颗候选太阳系外凌日行星进行光谱跟踪的结果(Udalski et al 2002 a,b)。所有这些物体都呈现出浅的和周期性的亮度下降,这可能是由于行星的同伴。我们的高分辨率Keck I/HIRES观测揭示了两个有趣的例子(OGLE-TR-10的周期为3.1天,OGLE-TR-58的周期为4.3天),它们显示在100- 200 m/s的水平上没有径向速度变化。如果有伴星环绕,它们的质量将与木星相似。根据现有的信息(包括光变曲线),我们不能排除这些候选者是来自同一视线内食双星的污染结果(“混合”)。我们还讨论了OGLE-TR-56的情况下,最近由Konacki等(2003)报道,有一个小行星大小的伴侣,基于我们的数据的早期分析,我们提出了支持信息。另外两个候选物OGLE-TR-3和OGLE-TR-33显示出明确的证据表明它们是混合物。
2003-06-25 astro-ph
Obliquity Tides on Hot Jupiters
倾斜潮汐是靠近轨道的太阳系外行星的一个潜在的重要热源。虽然潮汐耗散通常会将引力降为零,但如果行星处于卡西尼状态,非零引力可以持续存在,卡西尼状态是自旋进动和轨道进动之间的共振。倾斜潮汐可能是凌日行星HD 209458 b体积巨大的原因。
2005-06-20 astro-ph
A Long-Period Jupiter-Mass Planet Orbiting the Nearby M Dwarf GJ849
我们报告了GJ849(M3.5V)的精确多普勒测量结果,揭示了一颗最小质量为0.82 Mjup的行星在5.16年轨道上的存在。在a = 2.35天文单位,GJ849 b是第一颗被多普勒探测到的环绕M矮星的行星,轨道超过0.21天文单位,也是第二颗被发现的环绕质量小于0.5 Msun的木星质量行星。这次探测使已知拥有行星的M恒星数量达到4颗。根据我们对1300颗FGKM主序星的观测结果,我们发现2.5天文单位以内的巨行星在GK星周围比在M星周围多3倍。由于GJ849接近8.8 pc,行星的角距为0。“27,使该系统成为使用自适应光学进行高分辨率成像和未来空间飞行任务(如空间干涉测量任务)的主要目标。我们还发现了速度时间序列呈线性趋势的证据,这可能表明存在额外的行星伴侣。
2006-10-26 astro-ph
A Jupiter-like Planet Orbiting the Nearby M Dwarf GJ832
英澳望远镜的精密多普勒速度测量显示,有一颗周期为9.4+/-0.4年的行星围绕M1.5矮星GJ 832运行。在测量不确定性范围内,该行星的轨道是圆形的,其最小质量(m sin i)为0.64+/-0.06 MJUP。GJ 832似乎相对于太阳而言,金属元素至少减少了50%,这是已知的系外行星所在的M矮星中的一个重要部分。GJ 832为已知的M型矮系外行星普查增加了另一颗质量为1000亿的行星,目前M型矮系外行星中包括大量海王星质量的行星。GJ 832是一个很好的天体定轨候选者,α sin i = 0.95 mas. GJ 832 b与其恒星的角距离在径向速度检测到的系外行星中排名第二(0.69角秒),使其成为未来直接检测的潜在目标。
2008-09-01 astro-ph
How common are Earths? How common are Jupiters?
在充满宇宙的数十亿个行星系统中,我们想知道我们是如何融入其中的。系外行星的数据已经可以用来解决这个问题:彗星有多常见?在这里,我们讨论一个简单的分析最近的系外行星数据表明,木星是一个典型的大质量行星,而不是一个离群值。一个更难回答的问题是:地球有多常见?然而,许多间接证据表明,潮湿的岩石行星是常见的。
2002-09-19 astro-ph
Jupiter and Super-Earth embedded in a gaseous disc
在本文中,我们研究了一对相互作用的行星-木星质量的行星和一个超级地球与5.5地球质量-轨道太阳型恒星和嵌入在一个气体原行星盘的演化。我们重点研究了由行星-盘相互作用引起的I型和II型轨道迁移的影响,导致木星在一阶平均运动共振中捕获超级地球。通过全二维流体动力学模拟,研究了超级地球相对于木星位于内轨道的共振系统的稳定性。我们的主要动机是确定系统中存在气体巨星时的超级地球行为。研究发现,木星捕获超级地球的内部存在3:2或4:3的平均运动共振,这种构型的稳定性取决于行星的初始位置和偏心率的演化。如果行星轨道的初始间隔大于或接近精确共振所需的距离,那么最终结果是这对行星的迁移率与气体巨星的迁移率相似,至少在我们的模拟时间内是如此。否则,我们观察到超级地球从圆盘上散射。沉浸在气体盘的行星的演变进行了比较,在经典的三体问题的情况下,当磁盘是缺席的行为。
2007-12-19 astro-ph
XO-5b: A Transiting Jupiter-sized Planet With A Four Day Period
恒星XO-5(GSC 02959-00729,V=12.1,G8 V)拥有一颗太阳系外行星XO-5 b,其轨道周期为P=4.187732+/-0.00002天,大小约为1000米,Rp=1.15+/-0.12 Rjup。这颗行星的质量(Mp=1.15+/-0.08 Mjup)和表面重力(gp=22+/-5 m/s^2)明显大于经验Mp-P和Mp-P-[Fe/H]关系式的预期值。然而,XO-5 b与Mp-P关系的偏差并不足以像GJ 436 b、HAT-P-2b和XO-3b那样,表明它们是一颗独特的行星。巧合的是,XO-5覆盖在相互作用的星系对NGC 2444/NGC 2445(Arp 143)发出的极端H I羽状物上。
2008-05-15 astro-ph
Young Jupiters are Faint: New Models of the Early Evolution of Giant Planets
在这里,我们展示了一颗2 MJ行星的冷却和收缩的初步计算。这些计算正在扩展到1-10 MJ,与其他已发表的“冷却轨道”不同,因为它们包括核心吸积-气体捕获形成情景,这是气体巨行星形成的主要理论。我们发现,最初的吸积后的固有光度的行星是3倍小于以前发表的模型,使用任意的初始条件。这些差异持续了几千万年。年轻的巨行星本质上比以前认识到的要暗。我们还讨论了如何在大气化学和巨行星的形成时间的持续时间的不确定性导致的挑战,在推导行星的物理性质与列表模型值比较。
2005-09-30 astro-ph
The Structure of Jupiter, Saturn, and Exoplanets: Key Questions for High-Pressure Experiments
我们给出了我们目前对气体巨行星结构的理解的概述,从木星和土星到太阳系外的巨行星。我们专注于解决氢和氦的高压实验室实验可以帮助阐明这些行星的结构。
2006-08-01 astro-ph cond-mat.mtrl-sci
Planet-bound dark matter and the internal heat of Uranus, Neptune, and hot-Jupiter exoplanets
我们认为,木星行星和热木星系外行星对行星束缚的暗物质的吸积可能是它们内部热量的重要来源。如果碰撞被认为使天王星的轴倾斜,也使它脱离了大部分与其相关的暗物质云,那么天王星异常低的内部热量就可以解释了。我们的考虑集中在非自湮灭暗物质的有效捕获,但也可以适用于自湮灭暗物质,只要捕获效率足够小,地球的热平衡约束是服从。
2008-12-09 astro-ph gr-qc hep-ph