Can Terrestrial Planets Form in Hot-Jupiter Systems?
类地行星形成的模型在迁移的巨行星存在的情况下挑战了热木星系统缺乏类地行星的概念。我们简要地回顾了这个问题,并建议热木星系统应该是未来观测任务的主要目标,这些任务旨在探测地球大小和潜在的可居住世界。
2007-10-19 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
Discovery of 18 Jupiter mass RV companion orbiting the brown dwarf candidate ChaHa8
我们报告发现一个16-20木星质量的径向速度同伴周围非常年轻(3百万年)的褐矮星候选人ChaHa 8。根据2000年至2007年期间在VLT使用UVES拍摄的ChaHa 8的高分辨率阶梯光谱,通过RV可变性以1.6 km/s的半振幅检测到伴星。开普勒拟合的数据得出伴星的轨道周期为1590天,离心率为e=0.49。一个同伴的最小质量M2 sin我之间的16和20木星质量时,使用模型相关的质量估计的主要推导出来。质量比M2/M1可能小至0.2,并且以87%的概率小于0.4。ChaHa 8肯定是迄今为止在褐矮星或极低质量恒星附近的近轨道(约1 AU)中发现的质量最低的伴星。从轨道解的不确定性来看,不能完全排除伴星有行星质量的可能性。无论如何,它的发现都是朝着探测BDs周围的RV行星迈出的重要一步。此外,ChaHa 8是第四个已知的光谱褐矮星或非常低质量的双星系统,具有RV轨道解,也是第二个已知的非常年轻的系统。
2007-10-12 astro-ph
16-20 Jupiter mass RV companion orbiting the brown dwarf candidate ChaHa8
我们报告了在非常年轻(~ 300万年)的褐矮星候选者ChaHa 8(M5.75-M6.5)周围发现了一个16-20木星质量的径向速度伴星。根据2000年至2007年期间在VLT使用UVES拍摄的ChaHa 8的高分辨率阶梯光谱,通过RV可变性以1.6 km/s的半振幅检测到伴星。开普勒拟合的数据得出伴星的轨道周期为1590天,离心率为e=0.49。一个同伴的最小质量M2 sini之间的16和20木星质量时,使用模型相关的质量估计的主要推导。质量比q= M2/M1可能小至0.2,并且以87%的概率小于0.4。ChaHa 8肯定是迄今为止在褐矮星或极低质量恒星附近的近轨道(约1 AU)中发现的质量最低的伴星。从轨道解的不确定性来看,不能完全排除伴星有行星质量的可能性。无论如何,它的发现都是朝着探测BDs周围的RV行星迈出的重要一步。此外,ChaHa 8是第四个已知的光谱褐矮星或非常低质量的双星系统,具有RV轨道解,也是第二个已知的非常年轻的系统。
2007-07-25 astro-ph
The formation and habitability of terrestrial planets in the presence of hot jupiters
“热木星”是一种轨道非常接近母恒星的巨大行星,被认为是在更远的地方形成的,并通过与巨大气体盘的相互作用向内迁移。如果一个巨大的行星形成并迅速迁移,那么在盘的生命周期内,微行星群有时间再生,类地行星可能形成(阿米蒂奇2003)。我们目前的模拟结果的陆地行星形成的热木星,广义上定义为具有轨道半径<= 0.5天文单位的存在。我们发现,类似于太阳系的类地行星可以在具有热木星的恒星周围形成,并且可以具有等于或高于地球的水含量。对于小轨道半径的热木星(例如0.15、0.25天文单位),潜在的宜居行星可以形成,但对于半长轴为0.5天文单位或更大的行星,它们的形成受到抑制。我们发现,像木星这样的外巨行星的存在并不会增加类地行星的水含量,而是减少了它们的形成和水输送的时间尺度。我们推测小行星带可能存在于有热木星的类地行星系统内部。
2004-07-29 astro-ph
The HARPS search for southern extra-solar planets XII. A giant planet orbiting the metal-poor star HD171028
在本文中,我们观测到一颗1.8MJup的行星,它以538天的周期绕贫金属恒星HD 171028([Fe/H]=-0.49)运行。这颗行星是第一个在HARPS计划中发现的,该计划旨在寻找贫金属恒星周围的行星。有趣的是,HD 171028是样本中金属含量最低的恒星之一。这一发现被置于行星形成和演化模型的背景下。
2007-08-07 astro-ph
New Concept for Internal Heat Production in Hot Jupiter Exo-Planets
热木星系外行星的发现,即那些相对于木星来说体积膨胀和密度低的行星,引起了关于内部热量产生的可能来源的许多讨论。但到目前为止,还没有出现普遍适用的解释。先进的解释通常涉及假定的潮汐耗散和/或转换入射恒星辐射。目前,简短的交流提出了一种新的界面核裂变-聚变源的内部热量生产的热超导体,已被忽视的理论家和潜在的普遍适用性。
2006-12-20 astro-ph
A Keck/HIRES Doppler Search for Planets Orbiting Metal-Poor Dwarfs. I. Testing Giant Planet Formation and Migration Scenarios
我们描述了一个高精度的多普勒搜索巨行星轨道上的一个明确的样本的金属贫矮星在外地。这个实验构成了对理论预测的基本检验,这将有助于区分拟议中的巨型行星形成和迁移模型。我们在这里提出的细节调查,以及我们的测量质量的总体评估,利用的结果,显示没有显着的速度变化的恒星。
2006-05-26 astro-ph
Evaporation rate of hot Jupiters and formation of Chthonian planets
在数百颗已知的太阳系外行星中,约有15%的行星距离其母恒星的距离小于0.1天文单位。但是很少有行星在不到3天的时间内被探测到。在这个极限下,行星HD 209458b被发现有一个扩展的逃逸氢的上层大气。这表明,靠近母星的所谓热彗星可能会蒸发。在这里,我们估算了恒星附近太阳系外行星上氢的蒸发速率。由于太阳系外大气层温度高,加上潮汐力,行星会通过几何吹离蒸发。这也许可以解释为什么在距离恒星临界距离以下没有木星质量的行星。在这个临界距离以下,我们推断存在一种新的行星,它是由前热彗星的残余中心核组成的,我们建议称之为“Chthonian”行星。
2003-12-15 astro-ph
Probing the Atmospheres of Planets Orbiting Microlensed Stars via Polarization Variability
我们提出了一种新的方法来识别和探测行星的恒星在银河系膨胀和麦哲伦云使用引力微透镜的同伴。虽然对这些行星的光谱学研究远远超出了目前的观测技术,但监测双星微透镜事件引起的高放大率事件期间的偏振波动将探测行星大气的组成,这是目前即使对附近的行星系统也无法实现的观测。
2000-06-19 astro-ph
Dynamics of Jupiter Trojans during the 2:1 mean motion resonance crossing of Jupiter and Saturn
我们研究了太阳系早期木星特洛伊的动力学,同时外行星由于与星子盘的相互作用而迁移。
2007-07-04 astro-ph
The Observational Case for Jupiter Being a Typical Massive Planet
我们确定了最近检测到的太阳系外行星的一个子样本是最小的多普勒检测方法的选择效应的影响。通过简单的分析,我们量化了该子样本在周期- Msin(i)平面中的表面密度趋势。对这些趋势的适度外推将木星置于这个参数空间中最密集的区域,从而表明木星是一个典型的大质量行星,而不是一个异常值。我们的分析表明,木星比以前的分析更典型。例如,M_Jup质量的系外行星不是2 M_Jup系外行星的两倍,我们发现它们是3倍。
2002-05-03 astro-ph
Critical Test of the Self-Similar Cosmological Paradigm: Anomalously Few Planets Orbiting Low-Mass Red Dwarf Stars
围绕质量小于0.4太阳质量的红矮星运行的行星系统的发生率为自相似宇宙学范式提供了一个重要的观测测试。与传统的天体物理学假设相反,离散自相似的范式要求预测与这些最低质量红矮星相关的行星系统非常少。正在进行的观测项目正在迅速收集测试这一预测所需的数据,初步结果非常令人鼓舞。在不久的将来,应该会对这一预测作出明确的结论。
2012-04-02 astro-ph
MMT/AO 5 micron Imaging Constraints on the Existence of Giant Planets Orbiting Fomalhaut at ~13-40 AU
最近,Kalas等人(2008年)使用HST/ACS在距离附近(d = 7.7 pc)年轻(约2亿年)的A2 V恒星北落师门12.7”(96 AU)处拍摄了一颗质量小于3木星的太阳系外行星。在这里,我们报告的结果从M波段(4.8微米)的北落师门在2006年12月5日使用克里奥红外成像仪的6.5米MMT与自适应次镜成像。我们的图像对轨道半径与外太阳系(~5-40 AU)相当的巨行星很敏感。将我们的5-sigma M波段光度极限与亚恒星天体的理论演化轨道进行比较,我们的结果排除了质量大于2木星质量的行星的存在,从~13-40 AU和质量大于13木星质量的天体从~8-40 AU。
2008-11-17 astro-ph
Four new planets orbiting somewhat metal-enriched stars
我们报告了从英澳行星搜索中发现的四颗新的太阳系外行星,它们围绕着富含金属的恒星HD 73526,HD 76700,HD 30177和HD2039运行。HD 76700的行星伴星是一个周期为3.98 d的圆形轨道。M sin i=0.197+-0.017 Mjup,是土星质量的0.69倍,是迄今为止发现的最小质量的太阳系外行星之一。其余的行星都有椭圆轨道,周期从190.5天到4.4年不等。所有四颗行星都是从20颗富含金属的微弱(V<9)恒星的子样本中发现的,这些子样本于1998年10月加入了英澳行星搜索的星等限制V $<$ 7.5主样本。这些恒星是根据它们的斯特龙格伦光度测定法而被选作富含金属的,它们的富集后来被详细的光谱分析所证实。
2002-07-05 astro-ph
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
A planet orbiting the star Gliese 86
用CORALIE中阶梯摄谱仪对一颗轨道周期为15.8天的4MJ行星进行了非常精确的径向速度测量。第二个更遥远、更大的伴星也被探测到。到目前为止,所有在0.08天文单位轨道上发现的行星伴星,其母星的金属含量都比其他有行星的恒星高。在它们形成过程中发生的不同过程可能为这一观察提供了可能的解释。
1999-10-12 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
An Upper Limit on the Reflected Light from the Planet Orbiting the Star tau Bootis
这颗行星以0.046天文单位的距离绕着Tau Boo运行,可以产生相对于恒星明亮的1 e-4光通量。该系统的光谱将包含反射光分量,其振幅和多普勒频移随着行星绕恒星运行而变化。假设次级光谱主要是反射的恒星光谱,我们可以将相对反射光通量限制在5e-5以下。这意味着在480 nm附近,行星几何半径的上限为0.3,假设行星半径为1.2 R_Jup。这颗行星的质量比太阳系中任何一颗巨行星的质量都要小得多,并且与某些已发表的理论预测不一致。
1999-07-14 astro-ph
Direct Imaging of Multiple Planets Orbiting the Star HR 8799
对系外行星系统的直接成像是一种强大的技术,可以揭示宽轨道上的类地行星,可以详细描述行星大气,是对类地行星成像的关键一步。成像探测是具有挑战性的,由于小的角度分离和大的光度对比度之间的行星和它的宿主恒星的综合影响。凯克望远镜和双子座望远镜的高对比度观测揭示了三颗行星围绕恒星HR 8799运行,预计间距为24,38和68天文单位。多历元数据显示,所有三颗成像行星的轨道运动都是逆时针的。伴星的低光度和系统的估计年龄意味着行星质量是木星的5到13倍。这个系统类似于我们太阳系外部的放大版本。
2008-11-16 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
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
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
Planets orbiting Quark Nova compact remnants
我们探索夸克新星场景中的行星形成。如果一颗毫秒脉冲星以夸克新星的形式爆炸,富含金属的物质就可以形成一个原行星盘。螺旋桨机制将角动量从出生的夸克星转移到圆盘上,圆盘将经历粘性演化,随后可能出现颗粒凝聚和行星形成。因此,在圆形轨道上的地球大小的行星可能会在距离中心夸克星很短的半径内形成。PSR1257+12系统中的行星可以用我们的模型来解释,如果夸克新星致密残骸在爆炸后以$\sim 0.5$ ms的周期诞生。我们认为,夸克新星遗迹的一个很好的部分可能窝藏行星系统。
2003-01-29 astro-ph
Gravitational Microlensing Evidence for a Planet Orbiting a Binary Star System
太阳系外行星系统的研究是近年来随着太阳系外行星的发现而兴起的观测天文学新学科。大多数这些太阳系外行星的性质是行星系统形成理论工作所没有预料到的。在这里,我们报告的观测和光变曲线建模的引力微透镜事件ESTO-97-BLG-41,这表明透镜系统包括一个行星轨道的双星系统。根据这个模型,双星系统的质量比为3.8:1,恒星最有可能是一颗晚K矮星和一颗M矮星,距离约为1.8 AU。一颗质量约为木星3倍的行星以约7天文单位的距离绕着这个系统运行。如果我们对这个光变曲线的解释是正确的,它代表了第一次发现一颗围绕双星系统运行的行星,以及第一次通过引力微透镜技术探测到一颗木星行星。这表明巨行星可能在短周期双星系统中很常见。
1999-11-04 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
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