High precision astrometry mission for the detection and characterization of nearby habitable planetary systems with the Nearby Earth Astrometric Telescope (NEAT)
对太阳系附近的太阳型恒星（FGK矮星）的有限体积样本周围的行星系进行全面普查，这些恒星的灵敏度一致，直到几个天文单位的宜居带内的地球质量行星，这将是太阳系外行星天体物理学的一个重要里程碑。这一基本目标可以通过NEAT -近地天体测量望远镜等任务概念来实现。NEAT的设计目的是进行空间极高精度的天体测量，足以探测质量甚至低于地球的行星绕最近恒星运行所产生的动力学效应。这样一项调查任务将提供实际行星质量和所探测到的行星系所有组成部分的完整轨道几何形状，直至地球质量极限。NEAT的性能极限可以通过在目标和一组合适的参考星之间进行差分天体测量来实现。NEAT仪器的设计包括一个离轴抛物面单镜望远镜，一个探测器与一个大的视场由位于一个固定的中央CCD周围的小型可移动的CCD，和一个干涉校准系统起源于位于主镜的计量光纤。拟议的任务架构依赖于使用两颗在L2运行5年的卫星，编队飞行，并提供20，000多次重新配置的能力（替代选项使用可部署的吊杆）。NEAT的主要科学计划将包括对我们200个最近的F-，G-和K-型恒星邻居的天体测量调查，平均访问50次。剩余的时间可用于改进对特定目标（低质量恒星、年轻恒星等）附近选定的行星系结构的表征。由盖亚发现，地面高精度径向速度测量。
2011-08-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Direct Mid-Infrared Detectability of Habitable-zone Exoplanets Around Nearby Stars
位于最近的几颗恒星的宜居带内的巨行星目前可以用地面望远镜拍摄到。在未来十年内，极大望远镜（ELT）将开始以高得多的灵敏度（$-$）对附近更多恒星的宜居带进行成像，从而可能对最近恒星周围的系外地球进行成像。为了确定未来十年最有希望的观测候选者，我们建立了一个理论框架，根据现有的大气和演化模型，在中红外波段直接探测地球$-$到超木星质量的系外行星。在83颗最近的BAFGK型恒星中，我们选择了37颗年龄在10 pc以内的FGK型恒星和34颗年龄在30 pc以内的BA型恒星。我们根据行星有效温度的参数模型，根据恒星的光度、距离和年龄，以及行星的轨道半长轴、半径和半径来确定目标的优先级。然后，我们预测最有可能的行星是可探测到目前的8米望远镜和39米ELT与高达100小时的观察每颗恒星。综上所述，我们建议探测宜居带系外行星所需的观测时间，范围从非常接近的温带地球大小的行星到更遥远的年轻巨行星。然后，我们为当前的望远镜和即将到来的ELT推荐理想的初始目标。
2022-12-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detectability of Earth-like Planets in Circumstellar Habitable Zones of Binary Star Systems with Sun-like Components
鉴于相当大比例的恒星是太阳系附近的双星或恒星复合体的成员，预计这些双星中有许多拥有行星，甚至可能是可居住的行星。在半人马座阿尔法星系中发现的一颗类地行星支持了这一观点。由于类地行星在这样的系统中可能会经历很强的引力相互作用，传统的方法来确定宜居带，特别是在紧密的S型双星系统中，可能是相当不准确的。然而，这一领域的最新进展允许确定恒星周围允许永久居住的区域。虽然α-Cen Bb的发现表明，利用现有的观测设施可以在太阳型双星中探测到类地行星，但对于宜居带中的地球类似物是否也是如此，还有待证明。我们提供的径向速度和天体测量信号的最大值和RMS值的解析表达式，以及在这样的系统中的类地行星的过境概率，表明第二颗恒星与行星的动力学相互作用确实可能促进行星的检测。作为一个例子，我们讨论了额外的类地行星的平均，扩展，和永久的宜居带周围的半人马座α星系统的可探测性。
2012-12-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
Stable and habitable systems with two giant planets
我们已经研究了类似于太阳系的行星系，它们是由三颗内部岩石行星（金星、地球、火星）和两颗外部气体巨星组成的。在不同质量气体行星的情况下，讨论了内行星轨道的稳定性。为了证明结果，制作了稳定性图，发现木星的质量可能是木星的四倍，土星的质量可能是土星的三倍，而内行星的轨道保持稳定。通过改变太阳的质量，也进行了类似的计算。在这种情况下，岩石行星的位置和液态水可居住区和紫外线宜居带的延伸进行了研究，为不同质量的太阳。结果发现，行星的轨道是稳定的值大于0.33 M_太阳，其中M_太阳是太阳的质量和在较低的太阳质量（约0.8 M_太阳），只有金星，但较高的质量值（约1.2 M_太阳），地球和火星都位于这两个宜居带。
2010-04-02 astro-ph.EP
Planets around stars in young nearby associations *** radial Velocity searches: a feasibility study, and first results
在不久的将来，通过结合径向速度和深度成像等间接技术，年轻的附近协会的恒星是唯一允许在所有分离处搜索巨行星的目标。这些恒星是10米级望远镜即将推出的行星成像仪的首要目标。年轻的恒星比年长的恒星旋转得更快，也更活跃。这两种效应都可能限制使用RV探测行星的能力。我们希望探索行星探测能力的代表性样本的恒星密切和年轻的协会与径向速度数据，并探讨这种技术和直接成像之间的互补性。我们观测到26个这样的目标，其光谱型从A到K，年龄从
2013-05-22 astro-ph.EP
The Potential of Detecting Nearby Terrestrial Planets in the HZ with Different Methods
本文基于Gaia目录筛选2234颗主序星，通过注入类地行星并计算四种探测方法的信号，评估了不同方法在最佳场景下探测宜居带类地行星的潜力及未来任务的精度要求。
2023-10-23 astro-ph.EP
EDEN: Sensitivity Analysis and Transiting Planet Detection Limits for Nearby Late Red Dwarfs
小行星在晚M矮星周围很常见，可以通过凌日法的高精度测光来检测。围绕附近恒星运行的行星尤其重要，因为它们通常最适合未来的后续研究。我们提出了三个附近的M-矮星的观测，被称为EIC-1，EIC-2和EIC-3，并使用它们来寻找凌日和设定行星存在的限制。在大多数夜晚，我们的观测对地球大小的凌日行星很敏感，对于相同星等（I=15等）的微弱晚M矮星，测光精度类似于或优于TESS。我们提出了我们的测光和过境搜索管道，它利用简单的中值去趋势与过境最小二乘为基础的过境检测相结合（Hippke & Heller 2019）。对于这些目标，以及在一个和两个地球半径之间的凌日行星，我们在0.5和2天之间实现了60%的平均凌日探测概率，在2和5天之间实现了30%的平均凌日探测概率，5至10天内为10%。与视觉搜索相比，这些灵敏度是保守的。
2020-02-24 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Evidence for Hidden Nearby Companions to Hot Jupiters
第一个被发现的太阳系外世界--在短周期轨道上的巨大的“热行星”--对以太阳系为中心的行星形成模型来说是一个惊喜，促进了行星系演化新理论的发展。几乎没有观测到的热彗星附近的行星伴星被广泛引用作为支持高偏心率潮汐迁移的证据：在一个框架中，热彗星在其出生的原行星盘中形成更远的位置，然后以极高的偏心率向内抛出，剥离任何接近行星伴星的系统。在这项工作中，我们提出了新的结果，从整个四年开普勒数据集的过境时间变化的搜索，表明至少$12\pm6\%$的热彗星有一个附近的行星伴侣。这一部分的热彗星被认为有一个静态的动力学历史，这样系统就可以保留它们附近的同伴。我们还证明了附近的行星同伴普遍存在于温暖的彗星（$\geq70\pm{16}\%$），这表明温暖的彗星通常是安静地形成的。最后，我们将我们的研究结果与现有的观测约束相结合，提出了一个“偏心迁移”的框架，通过在紧凑的多行星系统中的磁盘后动态雕刻形成短周期巨行星。我们的框架表明，热彗星构成了巨大行星的自然结束阶段，这些行星的偏心率范围很广，轨道达到足够小的近点-无论是从它们在盘阶段的最终轨道配置，还是从后盘阶段的偏心率激发-以触发有效的潮汐循环。
2023-02-24 astro-ph.EP
Bayesian search for low-mass planets around nearby M dwarfs. Estimates for occurrence rate based on global detectability statistics
由于它们的行星与恒星的质量比较高，M矮星是使用多普勒光谱学探测围绕附近恒星运行的低质量行星的最容易的目标。此外，由于它们的质量和光度都很低，多普勒测量能够在它们的宜居带中探测到低质量行星，这些行星对应的轨道比太阳型恒星更近。我们重新分析文献UVES径向速度的41个附近的M矮星在结合新的速度从公开可用的光谱从HARPS-ESO摄谱仪这些恒星，试图限制任何低振幅开普勒信号。我们应用贝叶斯信号检测标准，结合后验采样技术，结合噪声模型，考虑到数据中的相关性，并获得样本中行星候选者数量的估计。更一般地说，我们使用估计的探测概率函数来计算附近M矮星周围低质量行星的出现率。我们在样本中报告了八个新的行星候选者（轨道GJ 27.1，GJ 160.2，GJ 180，GJ 229，GJ 422和GJ 682），包括两个新的多行星系统，并根据UVES和HARPS组合径向速度数据中开普勒信号的检测结果，确认GJ 433系统中两个先前已知的候选者，这些数据不能用周期和/或或与恒星活动有关的准周期现象。最后，我们使用估计的探测概率函数来计算附近M矮星周围低质量行星的出现率。根据我们的研究结果，M矮星是大量低质量行星的宿主，质量小于10 M $_{\oplus}$的行星的出现率是每颗恒星一颗行星的数量级，甚至可能更大。...
2014-03-03 astro-ph.EP
Search for nearby Earth analogs I. 15 planet candidates found in PFS data
径向速度方法在发现附近的系外行星中起着重要作用。为了有效地从高精度径向速度调查中获得的数据中找到行星候选者，我们应用信号诊断框架来检测径向速度信号，这些信号在统计上是显著的，在时间上是一致的，对噪声模型的选择是鲁棒的，并且与恒星活动无关。基于这种方法的应用程序的行星光谱仪（PFS）的调查数据，我们报告了15颗行星候选人位于14个恒星系统。我们发现HD 210193、HD 103949、HD 8326和HD 71135周围的行星候选者的轨道与这些恒星周围的温带一致（那里的表面可能存在液态水）。周期分别为7.76和15.14天，HIP 54373周围的行星候选者形成了一个1：2的共振系统。这些发现证明了从大径向速度测量中自动检测系外行星的可行性，这可能提供附近地球类似物的完整样本。
2019-04-18 astro-ph.EP
Planet signatures in the chemical composition of Sun-like stars
有两种可能的机制在类太阳恒星的化学成分中留下行星的印记：i）在行星形成的早期阶段，尘埃凝结，导致恒星在形成的后期阶段吸积的气体中的难熔元素耗尽; ii）行星吞噬，使宿主恒星富含锂和难熔元素。我们讨论两个行星的签名，银河系化学演化的影响，以及作为实验室的恒星双胞胎组成的双星的重要性，以验证丰度异常印记的行星。
2016-11-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Assessing $TESS$'s Yield of Rocky Planets Around Nearby M Dwarfs
M矮星周围的类地行星比其他类型的恒星更容易被探测到，这使得它们有希望成为下一代大气特征研究的对象。$TESS$任务大大增加了我们可以用来进行人口研究的已知M矮行星的数量，使我们能够探索岩石行星的出现率如何随主机半径而变化，跟随过去使用$Kepler$数据工作的脚步。在本文中，我们使用模拟来评估$TESS$的产量的小（$0.5\,R_\oplus \,<\,R_p\,<\,2\,R_\oplus$）行星候选人周围的附近（$d\,<\,30$ pc）M矮星。我们强调了一个未被充分认识的事实，即虽然$TESS$确实有望在M矮星周围发现大量的行星，但对于最新的M矮星来说，它并不具有很高的行星产量。此外，我们发现$TESS$用$R_*\,<\,0.3 R_\odot$探测到的恒星周围的行星比预期的要少（11个观测到的行星比$24\,\pm\,5$预期的要少）。我们发现的证据表明，光度噪声的恒星在$TESS$带通的M矮星的半径减小而增加。然而，这种趋势无法解释观测到的行星分布。我们的主要结论是：（1）行星出现率可能不会增加，并且可能会减少最近的M矮星;（2）至少有17个，可能是这个数字的三倍，在附近的晚M矮星周围过境的行星在$TESS$的第四年年底仍然不会被发现。
2022-04-12 astro-ph.EP
Limits on Planetary Companions from Doppler Surveys of Nearby Stars
我们对围绕恒星运行的行星的了解大多来自多普勒巡天。对于天基高对比度成像任务，多普勒发现行星的附近恒星是有吸引力的目标。已知的轨道告诉成像任务何时何地进行观测，而动态确定的质量为解释行星光谱提供了重要的约束。量化可以探测到的行星质量和轨道将使行星发现和定性更加有效。我们分析了由加利福尼亚行星调查收集的Lick和Keck天文台的多普勒测量。我们关注的恒星可能是NASA研究的三个天基行星成像任务概念的目标-WFIRST-AFTA，Exo-C和Exo-S。多普勒目标主要是F8和后来的主序星，观测时间跨度为1987-2014年。我们确定了76颗恒星的多普勒测量从未来的任务目标列表。我们开发了一个自动行星搜索和方法来估计管道完整性使用注入和恢复测试。我们应用这台机器的多普勒数据和计算行星探测极限为每个恒星作为行星的最小质量和半长轴的函数。对于调查中的典型恒星，我们对1 AU内的大约土星质量的行星敏感，对~3 AU内的行星敏感，我们的敏感度下降到~10 AU。对于最好的多普勒目标，我们对3 AU轨道上的海王星质量行星很敏感。使用一个理想化的模型的多普勒调查的完整性，我们预测的精度，未来的调查非理想的多普勒目标，可能是成像任务的目标。
2016-06-09 astro-ph.EP
Dispersed Matter Planet Project Discoveries of Ablating Planets Orbiting Nearby Bright Stars
一些高度辐射的近距离系外行星围绕恒星运行，显示出极低的恒星色球辐射。我们把这归因于行星消融时质量损失所补充的星周气体的吸收。在这里，我们报告的统计数据验证了这一假设。在附近的约3000颗明亮的主序星中，约有40颗显示出色球层发射的压抑，这表明存在未被发现的质量损失行星。分散物质行星项目使用高精度，高节奏的径向速度测量来检测这些行星。我们总结了两个行星系（DMPP-1和DMPP-3）的结果，并充分展示了观测结果，揭示了一个Mp sin i = 0.469 M $_{\rm J}$行星在围绕$γ$ -剑鱼座HD 11231（DMPP-2）的5.207 d轨道上。我们已经发现了短周期行星，无论我们做了60多个RV测量，表明我们已经发明了一个非常有效的方法来检测附近的紧凑行星系。我们被遮蔽的、正在消融的行星系可能是一个与海王星沙漠有关的短暂阶段：即缺乏轨道周期短的中等质量行星。星周气体有助于成分分析;允许在升华岩石行星的情况下进行经验外地质学。分散物质行星计划的发现对于建立低质量行星的经验质量-半径-组成关系将是重要的。
2020-01-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Nearby Planetary Systems As Lenses During Predicted Close Passages to Background Stars
爱因斯坦环和附近恒星的自行往往很大。因此，每年都有一些距离地球几百秒差距以内的前景恒星在背景恒星中引发引力透镜事件。在其中一些情况下，这些事件可能会显示出行星围绕附近恒星运行的证据。事实上，行星甚至可以在相对遥远的过程中被发现。在这里，我们研究了与围绕附近高自行恒星运行的行星相关的透镜特征。我们发现以下情况。(1)宽轨道行星可以在前景恒星和背景恒星之间的所有最近距离上被探测到，可能会在最近距离之前和/或之后产生独立的事件。(2)近轨道行星可以在最近距离的中间距离被探测到，产生准周期信号，可能发生在恒星透镜事件之前或之后的几天或几周。(3)在所谓的“共振透镜区”的行星可以显着增加放大率时，最近的方法的距离很小，使恒星透镜事件更容易检测，同时提供行星的证据。由于可以预测足够接近以允许行星被检测到的方法，我们可以计划观测策略，以利用本文构建的理论框架，该框架描述了一系列检测制度的预期效果。
2013-03-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Mini-Neptune and a Venus-Zone Planet in the Radius Valley Orbiting the Nearby M2-dwarf TOI-1266: Validation with the Habitable-zone Planet Finder
我们报告了TESS任务观测到的两颗行星绕附近（36 pc）M2矮星TOI-1266运行的验证。内行星是次海王星大小（$R=2.46 \pm 0.08 R_\oplus$），轨道周期为10.9天。外行星的半径为$1.67_{-0.11}^{+0.09} R_\oplus$，位于系外行星半径谷--岩石行星和气体行星之间的过渡区域。这颗外行星的轨道周期为18.8天，其日射通量是地球的2.4倍，与金星的日射通量相似。使用精确的近红外径向速度与宜居带行星光谱仪，我们把$15.9 M_\oplus$和$6.4 M_\oplus$的质量上限为95%的置信度的内部和外部行星，分别。一个更精确的行星c的质量约束，可实现与当前的RV仪器给定的主机恒星亮度（V=12.9，J=9.7），将产生进一步的见解塑造的系外行星半径谷的主导过程。
2020-06-19 astro-ph.EP
The Lick-Carnegie Exoplanet Survey: Gliese 687b: A Neptune-Mass Planet Orbiting a Nearby Red Dwarf
自动行星探测器和凯克/HIRES的精确径向速度揭示了一颗M*sin（i）=18 +/- 2地球质量的行星绕着附近的M3 V恒星GJ 687运行。这颗行星的轨道周期为P = 38.14天，轨道离心率较低。我们的实力主恒星的omgren b和y测光表明恒星自转的周期为P = 60天。这颗恒星在色球上有些活跃，其斑点填充因子估计为百分之几。然而，旋转引起的60天信号与径向速度变化的周期很好地分离，从而为观测到的速度变化的开普勒起源的解释注入信心。虽然GJ 687 b在其个别性质方面相对没有什么特别的兴趣，但有一个令人信服的例子可以证明，它是一个非常典型的，但距离4.52 pc，是银河系行星普查的一个非常接近的代表。对GJ 687 b的探测表明，APF望远镜非常适合在北天极附近的天空中发现围绕低质量恒星运行的低质量行星。
2014-05-12 astro-ph.EP
Constraints on Long-Period Planets from an L' and M band Survey of Nearby Sun-Like Stars: Modeling Results
我们利用MMT的Clio相机对54颗邻近的类日恒星进行了L'和M波段自适应光学（AO）太阳系外行星成像调查。我们的调查比迄今为止所有其他调查都更集中在非常接近的F，G和K星上，因为我们优先考虑的是接近度高于年轻人。我们的调查也是第一次包括M波段的广泛观测，这补充了主要的L'观测。这些较长的波段对于非常接近的系统是最有用的，在这些系统中，可以检测到具有红色红外颜色（即H-L '，H-M）的低温行星。这次调查没有发现行星，但对我们研究的恒星系统中的行星和褐矮星设定了有趣的限制。我们通过广泛的蒙特卡罗模拟解释了我们的零结果，并限制了太阳系外行星质量$M$和半长轴$a$的分布。如果行星分布符合$dN \propto M^α a^β dM da$的幂律，归一化为与径向速度统计一致，我们发现$α= -1.1$和$β= -0.46$的分布，在110 AU处截断，在90%的置信水平下被排除。$α$和$β$的这些特殊值是重要的，因为它们代表了与径向速度观测的当前统计数据相一致的最富含行星的情况。在90%的置信度下，不超过8.1%的恒星像我们调查的那样拥有三个像A星HR 8799这样的大质量行星。我们的观测结果表明，在长周期轨道上围绕类太阳恒星的巨型行星是罕见的，这证实了短波长调查的结果，并增加了结论的可靠性。
2010-03-27 astro-ph.EP
Two Planets Straddling the Habitable Zone of The Nearby K Dwarf Gl 414A
我们目前发现的两颗行星围绕附近的（D=11.9 pc）K7矮星Gl 414 A运行。Gl 414 A b是一颗质量接近海王星的行星，质量为M $_b \sin{i_b} = 9.28^{+3.19}_{-2.54}$ M $_\oplus$，半长轴为0.24 $\pm$ 0.01 au。Gl 414 A c是一颗质量接近土星的行星，其质量为$M_c \sin{i_c} = 59.48^{+9.98}_{-9.69}$ M $_\oplus$，半长轴为1.43 $\pm$ 0.06 au。我们联合分析了来自Keck/HIRES和Lick天文台自动行星探测器的径向速度数据，以及来自KELT的光度数据，以检测这两颗行星以及与旋转调制活动和长期磁场活动周期相关的两个额外信号。该系统中的外行星可能是未来直接成像任务的潜在候选者。
2020-09-27 astro-ph.EP
Prevalence of Earth-size planets orbiting Sun-like stars
确定类地行星是常见的还是罕见的，是宇宙生命问题的试金石。我们通过检查来自美国国家航空航天局开普勒任务的42，000颗恒星的亮度测量，寻找在其宿主恒星前面交叉的地球大小的行星。我们发现了603颗行星，包括10颗地球大小（1-2个地球半径）的行星，它们接收的恒星能量与地球相当（4倍以内）。我们占开普勒的不完美的探测这些行星注入合成行星引起的调光到开普勒亮度测量和记录检测到的分数。我们发现类太阳恒星的$11\pm4%$中有一颗地球大小的行星，其接收的恒星强度是地球的一到四倍。我们还发现，随着轨道周期（P）的增加，地球大小的行星的出现是恒定的，在logP的相等间隔内，直到$\sim200$ d。外推，人们发现类太阳恒星的$5.7^{+1.7}_{-2.2}%$拥有一颗地球大小的行星，轨道周期为200-400 d。
2013-11-26 astro-ph.EP
The Impact of Planetary Rotation Rate on the Reflectance and Thermal Emission Spectrum of Terrestrial Exoplanets Around Sun-like Stars
需要建立强有力的大气和辐射转移模型，以正确解释类地系外行星的反射光和热发射光谱。这将有助于打破众多大气，行星和恒星因素之间的观测简并性，这些因素驱动行星气候。在这里，我们使用ROCKE-3D大气环流模型模拟了太阳周围类似地球的世界的气候，这些世界的旋转周期越来越慢，从类似地球到完全与太阳同步。然后，我们提供这些结果作为输入的光谱行星模型（SPM），它采用智能辐射转移模型来模拟行星的光谱，因为它将被观察到从未来的太空望远镜。我们发现，行星自转速率减慢的主要可观察影响是云分布、高度和不透明度的改变，这些变化随后通过改变生物相关气体物种的吸收带深度（例如，H2O、O2和O3）。我们还确定了一个潜在的诊断功能的同步旋转的世界中红外H2O吸收/发射谱线。
2020-04-01 astro-ph.EP
L 363-38 b: a planet newly discovered with ESPRESSO orbiting a nearby M dwarf star
上下文太阳附近恒星周围的行星将是即将到来的大型空间和地面设施的主要目标。由于使用这种望远镜进行大规模的系外行星搜索是不可行的，因此在下一代设施上线之前，使用现有的数据和仪器寻找可能的目标行星至关重要。目的。我们的目标是探测新的太阳系外行星周围的恒星在太阳附近的盲目径向速度（RV）搜索与ESTERO。我们的目标样本包括附近的恒星（d < 11 pc），很少（< 10）或没有以前的RV测量。方法.我们使用2020年12月至2022年2月期间在VLT上获得的31个径向速度测量结果，对附近的M矮星（M_star = 0.21 M_sun，d = 10.23 pc）L 363-38进行了推导，以获得新发现的行星的轨道参数。此外，我们使用TESS测光和档案VLT/NaCo高对比度成像数据，进一步限制轨道倾角和L 363-38周围可能的行星系结构。结果我们提出了一个新的太阳系外行星的探测附近的M矮星L363 -38。L 363-38 b是一颗最小质量mp sin（i）= 4.67+/-0.43 M_Earth的行星，其绕恒星的周期为P = 8.781+/-0.007 d，对应的半长轴a = 0.048+/-0.006 AU，正好位于宜居带的内边缘。我们进一步估计了最小半径rpsin（i）= 1.55 - 2.75 R_Earth，平衡温度Teq = 330 K。
2022-10-23 astro-ph.EP
Robo-AO Kepler Survey V: The effect of physically associated stellar companions on planetary systems
开普勒光变曲线用于探测成千上万的行星候选者，由于与以前未知的邻近恒星混合，容易受到稀释。利用自动化激光自适应光学仪器Robo-AO，我们观测了3857颗行星候选宿主星周围的620颗邻近恒星。然而，附近的许多恒星并不受KOI的约束。在本文中，我们通过几种方法量化每个KOI与探测到的邻近恒星之间的关联概率。银河系恒星模型和观测到的恒星密度被用来估计未束缚恒星的数量和性质。我们估计光谱型和距离145 KOIs与附近的恒星使用多波段观测从Robo-AO和Rank-AO。我们发现大多数在开普勒行星候选者1”范围内的邻近恒星可能是束缚的，这与过去的研究一致。我们使用可能绑定的恒星以及精确的恒星参数从加州开普勒调查，以寻找恒星双星和行星属性之间的相关性。单行星系统和多行星系统的双星比例之间没有显着差异，行星宿主恒星遵循与场星相似的双星趋势，其中许多可能拥有自己的非对齐行星。我们发现，热彗星比其他行星更有可能居住在双星系统中。我们校正了特征系统中行星候选者的半径估计，发现对于可能的约束系统，估计的行星候选者半径将平均增加1.77倍，如果任何一颗恒星都有可能成为行星的宿主。我们发现，行星半径差距是强大的稀释的影响，并发现一个有趣的95%的置信度之间的差异，在单和双系统的小行星的半径分布。
2018-04-26 astro-ph.EP
Vetting of 384 TESS Objects of Interest with TRICERATOPS and Statistical Validation of 12 Planet Candidates
我们提出了TRICERATOPS，一个新的贝叶斯工具，可用于审查和验证TESS感兴趣的对象（TOI）。我们在68个TOI上测试了该工具，这些TOI先前已被确认为行星或被拒绝为天体物理误报。通过观察假阳性概率（FPP）-邻近假阳性概率（NFPP）平面，我们定义了TOI必须满足的标准，以将其分类为有效行星（FPP < 0.015且NFPP < 10^-3）、可能行星（FPP < 0.5且NFPP < 10^-3）和可能邻近假阳性（NFPP > 10^-1）。我们将此程序应用于384个未分类的TOI，并在统计上验证了12个，将125个分类为可能的行星，并将52个分类为可能的附近误报。在12颗经统计验证的行星中，有9颗是新验证的。TRICERATOPS是目前唯一的TESS审查和验证工具，除了目标恒星外，还可以模拟附近污染星的凌日。因此，我们鼓励使用这一工具，优先进行后续观测，以确认真正的行星，并识别来自附近恒星的误报。
2020-11-20 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Constraints on Planets in Nearby Young Moving Groups Detectable by High-Contrast Imaging and Gaia Astrometry
巨行星的形成最好通过直接成像来研究，即在形成期间和形成之后观察行星。巨行星的形成可能是核心吸积，这通常与低初始熵（冷启动模型）或引力不稳定性有关，这对应于气体的高初始熵（热启动模型）。因此，约束初始熵提供了对行星形成机制的洞察，并确定了由此产生的亮度演化。我们发现，通过直接成像和盖亚的天体测量，通过观察附近已知年龄的移动群体中的行星，将有可能限制巨行星的初始熵。我们模拟了BANYAN $Σ$发现的一组行星系，并假设了一个与径向速度探测一致的行星分布模型。我们发现，盖亚应该能够检测到大约50%的行星在附近的移动群体大于~0.3 M $_\text{J}$。使用5 $σ$对比度限制的当前和未来的仪器，我们计算的通量的不确定性，并使用模型的行星亮度的演变，我们转换为初始熵的不确定性。我们发现，对于未来的仪器，如MICADO和METIS的E-ELT和VIKING与VLTI，熵不确定性小于0.5 $k_{B}$ /重子，表明这些仪器应该能够区分热启动和冷启动模型。
2021-09-04 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
About 30% of Sun-like Stars Have Kepler-like Planetary Systems: A Study of their Intrinsic Architecture
我们约束开普勒行星系的内在架构，通过建模观测到的多重性的过境行星（transets）和他们的过境时间变化（TTVs）。我们稳健地确定了类太阳恒星与类开普勒行星的比例，$η_{\rm Kepler}$，是$30\pm3\%$。这里的类开普勒行星是指半径为$R_{\rm p} \gtrsim R_\oplus$，轨道周期为$P<400$ ~天的行星。因此，我们的结果大大修正了以前的说法，即超过50%的类太阳恒星都有这样的行星。结合开普勒行星平均数（$\sim0.9$），我们得到平均每个行星系统在400天内有$3.0\pm0.3$行星。我们还发现，在一个给定的行星系统，$σ_{i,k}$，是一个陡峭的函数的行星数量，$k$的行星轨道倾角的分散。这可以被参数化为$σ_{i,k}\propto k^α$，并且我们发现$-4<α<-2$在2- $σ$水平。这样的分布很好地描述了所观察到的多重性的tranet和TTV没有多余的单tranet。因此，我们没有找到支持所谓的“开普勒二分法”的证据。“加上之前对轨道偏心率的研究，我们现在有了一个一致的图景：一个系统中的行星越少，它的动态温度就越高。我们简要地讨论了导致这种趋势的可能情况。尽管我们的太阳系不属于开普勒俱乐部，但有趣的是，太阳系在400天内也有三颗行星，并且倾角分散与开普勒系统相似。
2018-05-18 astro-ph.EP
Sun flux variation due to the effects of orbiting planets. Case of study of a non-compact planetary system
我们研究了太阳系行星的相位曲线，太阳系被认为是一个非紧凑的行星系统。我们专注于建模的光变曲线的小变化，基于三个测光效果：反射，椭球和多普勒波束。这些光度变化的理论预测提出，如果一个假设的外部观察者将测量它们。与多行星系统的类似研究相比，太阳系中每颗行星的物理和几何参数都是众所周知的。因此，我们可以准确地评估数学关系，形状的行星光变曲线的外部虚拟观察者。我们的结果表明，在所有的行星的研究椭球效应是非常弱的，而多普勒波束效应一般占主导地位。事实上，后一种效应似乎被证实是行星光变曲线变化的主要原因。在水星或金星上，多普勒波束和反射效应具有相似的振幅，这种肯定不能确定。获得的太阳系行星的相位曲线显示了以前没有提出过的有趣的新特征，因此这里提出的结果与它们在其他非紧凑系统中的应用有关，因为它们使我们能够了解在它们的光变曲线中预期会发现什么。
2018-05-16 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Lick-Carnegie Exoplanet Survey: A 3.1 M_Earth Planet in the Habitable Zone of the Nearby M3V Star Gliese 581
我们提出了11年的HIRES精度径向速度（RV）附近的M3 V恒星Gliese 581，结合我们的数据集的122个精密RV与现有的4.3年出版的119个HARPS精密RV。现在的速度设置表明有6颗伴星围绕这颗恒星进行开普勒运动。差示测光显示恒星的自转周期可能为94天，并且在任何开普勒周期都没有显著的周期性变化，支持行星轨道运动是所有径向速度变化的原因。合并后的数据集有力地证实了Bonfils等人（2005），Udry等人（2007）和Mayor等人（2009）先前宣布的5.37天，12.9天，3.15天和67天的行星。观测结果还表明，该系统中有第五颗行星GJ 581 f，一颗质量最小的7.0 M地球行星，轨道为0.758 AU，周期为433天，还有第六颗行星GJ 581 g，一颗质量最小的3.1 M地球行星，轨道为0.146 AU，周期为36.6天。GJ 581 g的估计平衡温度为228 K，正好位于恒星的宜居带中间，并为附近恒星周围可能存在宜居行星提供了非常令人信服的理由。一个拥有潜在宜居行星的系统已经在附近被发现，并且在相对早期的精确RV调查历史中很快就被发现，这表明eta_Earth，具有潜在宜居行星的恒星比例，可能是相当大的。这一发现，再加上目前精确的RV调查的不完整性的统计数据，体积有限的恒星样本在直接的太阳附近表明，eta_Earth很可能是百分之几十的数量级。如果当地…
2010-09-29 astro-ph.EP
A Uniform Search for Nearby Planetary Companions to Hot Jupiters in TESS Data Reveals Hot Jupiters are Still Lonely
我们提出了一个统一的搜索结果，在所有恒星周围的其他行星与确认的热行星观测凌日系外行星调查卫星（TESS）在其第1周期南黄道半球的调查。我们的搜索包括184个行星系，其中确认了$R_{p}$ > 8 $R_\oplus$和轨道周期< 10天的热彗星。使用最小二乘（TLS）算法来搜索可能被其他行星搜索管道错过的周期性信号。虽然我们回收了169个这些确认的热彗星，但我们的搜索在搜索的参数空间中没有发现新的行星候选者（P < 14天）。在TESS数据中，热彗星附近缺乏行星候选者，这支持了之前对每个单独系统进行凌日搜索的结果，现在下降到TESS的光度精度。这与高偏心率迁移地层情景的预期一致，但需要额外的地层指标进行最终确认。我们将凌日信号注入热木星样本的光变曲线中，以探测管道对目标参数空间的敏感性，发现在0.3 $\leq$ $R_{p}$ $\leq$ 4 $R_\oplus$和1 $\leq$ $P$ $\leq$ 14天内，行星的相关性与$R_{p}^{2.32}P^{-0.88}$成比例。考虑到该敏感性的统计分析提供了该目标参数空间中具有附近同伴的热闪烁率的中值和$7.3\substack{+15.2 \\ -7.3}\%$的$90\%$置信区间。这项研究展示了TESS如何独特地实现对几乎所有已知热彗星附近行星同伴的全面搜索。
2021-09-18 astro-ph.EP
Prevalence of Earth-size Planets Orbiting Sun-like Stars
在这篇论文中，我探讨了系外行星科学中的两个主题。首先是地球大小的行星在银河系中的普遍存在。为了确定具有不同大小、轨道周期和其他性质的行星的存在，我使用美国宇航局开普勒太空望远镜收集的数据对太阳系外行星进行了调查。该项目涉及编写新的算法来分析开普勒数据，寻找行星，并使用地面望远镜进行后续工作。我发现大多数恒星至少有一颗行星在地球轨道上或在地球轨道内，并且26%的类日恒星有一颗地球大小的行星，其轨道周期为100天或更短。第二个主题是行星的性质与其宿主恒星之间的联系。对系外行星宿主的精确描述有助于将行星的质量、大小和平衡温度等属性带入更清晰的焦点，并探索形成行星的物理过程。我研究了附近1000多颗恒星中碳和氧的丰度，使用加州行星搜索所拍摄的光谱。我在这个样本中发现了碳和氧相对丰度的大范围，包括少数富碳恒星。我还开发了一种称为SpecMatch的新技术，用于从光谱中提取基本的恒星参数。SpecMatch特别适用于开普勒发现的相对暗淡的行星宿主恒星。
2015-10-13 astro-ph.EP
Temperate Earth-sized planets transiting a nearby ultracool dwarf star
有效温度低于2，700开尔文的恒星状物体被称为超冷矮星。这类异质天体包括质量极低的恒星和褐矮星（质量不足以维持氢聚变的亚恒星物体），约占太阳附近天体总数的15%。核心吸积理论预测，由于这些超冷矮星的质量很小，它们的原行星盘也很小，因此应该有大量迄今未被发现的类地行星围绕它们运行--从富含金属的水星大小的行星到更适宜居住的富含挥发物的地球大小的行星。在这里，我们报告的观测三个短周期地球大小的行星过境一个超冷矮星只有12秒差距。内侧的两颗行星分别接受了地球四倍和两倍的辐射，使它们接近恒星宜居带的内缘。我们的数据表明，第三颗行星仍有11个轨道可能，最有可能导致辐射明显低于地球。主星的红外亮度，再加上它类似于彗星的大小，提供了彻底描述这个附近行星系组成部分的可能性。
2016-05-23 astro-ph.EP
CHES: a space-borne astrometric mission for the detection of habitable planets of the nearby solar-type stars
近距离可居住系外行星巡天（CHES）计划通过微弧秒相对天体测量发现太阳系附近恒星（距离太阳系$\sim 10~\mathrm{pc}$）的可居住带类地行星。CHES的主要科学目标是：在围绕100 FGK附近恒星运行的宜居带内搜寻地球孪生子或类地行星;进一步进行全面调查并广泛描述附近行星系的特征。主要有效载荷是一个高质量、低失真、高稳定性的望远镜。光学子系统是一个同轴三镜消像散镜（TMA），具有$1.2 \mathrm{~m}$孔径、$0.44^{\circ} \times 0.44^{\circ}$视场和$500 \mathrm{~nm}-900 \mathrm{~nm}$工作波段。相机焦平面由81个MOSAIC科学CMOS探测器组成，每个探测器都有$4 \mathrm{~K} \times 4 \mathrm{~K}$像素。采用外差激光干涉定标技术，保证了微弧秒级（1 $μ$ as）的相对天体测量精度，满足了类地行星探测的要求。CHES卫星在日地L2点运行，对整个目标恒星进行为期5年的观测。CHES将提供第一个直接测量的真实质量和倾斜的地球双胞胎和超级地球轨道我们的邻居恒星的基础上微弧秒天体测量从太空。这必将增强我们对附近不同行星系形成和太阳型恒星的其他世界出现的理解，并最终反映我们自己的太阳系的演化。
2022-06-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
A compact multi-planet system around a bright nearby star from the Dispersed Matter Planet Project
分散物质行星计划的目标是具有非常低的Ca II H&K色球发射的恒星。F8 V恒星HD 38677 / DMPP-1的高精度、高节奏径向速度测量揭示了四颗短周期行星。DMPP-1的log（R 'HK）= -5.16，这可能表明存在来自烧蚀热行星的星周吸收气体。行星的P $_{\rm orb}$约为2.9 - 19 d，即，一个紧凑的行星系，有超级地球（~3 M $_\oplus$）到海王星质量（~24 M $_\oplus$）的行星。这些被辐射的行星可能是希顿行星：巨大行星在穿越海王星沙漠时质量损失后的残余核心。在寻找开普勒信号的同时，对可能的长期活动指标进行建模，修改了恢复的行星信号。关于短周期行星存在的先验推断使得DMPP-1行星的发现变得更加有效。他们有很大的潜力，为新的和翔实的后续表征研究。
2020-03-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Lick-Carnegie Exoplanet Survey: A Saturn-Mass Planet in the Habitable Zone of the Nearby M4V Star HIP 57050
Keck/HIRES的精确径向速度揭示了一颗土星质量的行星绕着附近的M4 V恒星HIP 57050运行。这颗行星的最小质量为0.3千立方质量，轨道周期为41.4天，轨道偏心率为0.31。V波段测光揭示了一个明确的恒星旋转签名的主恒星的周期为98天，以及分离的径向速度变化的周期和加强开普勒起源所观察到的速度变化。这颗行星的轨道周期对应于HIP 57050的宜居带中的轨道，预计行星温度约为230 K。这颗恒星的金属丰度为[Fe/H] = 0.32+/-0.06 dex，是太阳系的两倍，是太阳系附近金属丰度最高的恒星之一。这颗新发现的行星提供了进一步的支持，即众所周知的F、G和K星的行星金属丰度相关性也延伸到M矮星区域。这颗行星凌日的先验几何概率只有1%左右。然而，预计的日食深度约为7%，比任何过境行星观测到的要大得多。虽然这种可能性很大，但这种凌日是值得追求的，因为它将允许通过HST的透射光谱对大气进行高质量的研究。在预期的行星有效温度下，大气层可能含有水云。
2010-04-26 astro-ph.EP
A Blind Search for Magnetospheric Emissions from Planetary Companions to Nearby Solar-type Stars
本文报道了一个盲目的搜索磁层发射的行星周围的恒星。年轻的恒星可能有比太阳更强的恒星风，因为行星的磁层辐射是由恒星风提供动力的，更强的恒星风可能会增强任何轨道行星的射电光度。使用各种恒星目录，我们选择了附近的恒星（<30 pc），年龄估计相对年轻（< 3 Gyr）。我们从恒星目录中构建了不同的样本，发现了100到几百颗恒星。我们将来自74 MHz（4 m波长）VLA低频巡天（VLSS）的图像叠加，在10至33 mJy之间的叠加图像中获得行星发射的3σ限制。这些通量密度极限对应于平均行星光度小于5- 10 x 10^{23} erg/s。使用最近的模型，恒星风的速度，密度和磁场与恒星年龄的比例，我们估计的比例因子的恒星风的强度，相对于太阳，在我们的样本。在我们的样本中，典型的恒星风携带的动能比太阳大15- 50倍，典型的磁能比太阳大5- 10倍。如果我们假设每一颗恒星都有一颗类似木星的行星绕其轨道运行，其光度比木星十米波辐射的光度大上上述几个因子，那么我们通过叠加分析得出的行星光度的极限很可能是在统计意义上探测行星所需的10- 100倍。对未来仪器，如低频天线阵（LOFAR）和长波长天线阵（LWA）的观测结果进行类似的统计分析，有希望改进10- 100倍。
2009-10-20 astro-ph.EP
Using the Sun to estimate Earth-like planets detection capabilities.I. Impact of cold spots
在某些情况下，恒星黑子可能会产生与系外行星类似的径向速度（RV）特征。为了进一步研究黑子的影响，我们的目标是研究在太阳型恒星的宜居带（HZ）中，如果被类似于太阳黑子的黑子覆盖，地球质量的行星的可探测性。我们利用1993年至2003年期间一个太阳活动周期内记录的太阳黑子特性，建立了一个太阳型恒星的RV曲线，如果被Tsun-Tspot = 550 K的黑子覆盖，从侧面观察该曲线会显示出该曲线。我们还模拟了这样一个斑点恒星的RV周围的地球质量的行星位于HZ。在目前的假设下，探测到一颗位于0.8和1.2 AU之间的1 M地球行星需要在几年的低活动期间进行密集的监测（每周或更好）。时间采样比数据的精度更重要（假设精度在[1-10] cm/s范围内）。较冷的点可能成为这种检测的问题。此外，我们预计，在本文中没有考虑的斑，可能会进一步复杂化，甚至妥协的检测。
2010-01-09 astro-ph.EP
The stability of tightly-packed, evenly-spaced systems of Earth-mass planets orbiting a Sun-like star
迄今为止发现的许多多行星系统都以其紧凑性而闻名，相邻行星之间的距离比太阳系中的任何行星都要近。有趣的是，行星宿主恒星的年龄范围很广，这表明这种紧凑的系统可以存活很长一段时间。我们已经使用数值模拟来研究系统如何快速地变得不稳定与行星之间的间距，重点是假设系统的地球质量的行星均匀间隔的轨道（在相互希尔半径）。一般来说，行星最初距离越远，一对行星经历近距离相遇所需的时间就越长。我们恢复以前的研究结果，显示出线性趋势的初始行星间距之间的3和8相互希尔半径和对数的稳定时间。调查数以千计的模拟间距高达13相互希尔半径揭示了不同的调制叠加在这种关系附近的第一和第二阶平均运动共振的相邻和下一个相邻的行星。我们讨论了这种结构的影响和紧凑的多行星系统的稳定性的影响。应用我们的模拟结果，我们表明，多达五个地球质量的行星孤立系可以适合在适宜居带的类太阳恒星没有近距离接触至少$10^9$轨道。
2018-07-03 astro-ph.EP
The Feasibility of Directly Imaging Nearby Cold Jovian Planets with MIRI/JWST
即将发射的詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）将大大增加我们对系外行星的了解，特别是通过直接成像。微透镜和径向速度测量表明，一些M矮星拥有长周期的巨行星。其中一些行星可能距离它们的宿主恒星只有几个秒差距和几个天文单位，这是一个现有高对比度成像仪无法探测的参数空间。我们研究了JWST上的中红外仪器上的日冕仪是否可以探测到附近M矮星周围的类木行星。对于27个非常接近的M-矮星的样本，我们模拟了一个土星的样本-具有三种大气配置，三个轨道间隔，在三个不同的过滤器中观察到的三个质量行星。我们发现f1550 c $15.5μ$ m滤镜最适合探测类彗星行星。在我们的样本中，有14颗恒星周围的$15.5μ$ m处可以探测到距离恒星2天文单位的带有片状云层的类彗星行星，而在样本中的所有恒星周围都可以探测到带有更清晰大气层的类彗星行星。土星在10.65和$11.4μ$ m（f1065 c和f1140 c滤光片）处最容易被探测到，但只有在无云大气和3 pc（6星）范围内才能探测到。调查所有27颗恒星将需要$<170$几个小时的JWST集成时间，或者只需要几个小时就可以对最有利的目标进行较短的调查。在我们的样本中有一颗可能被探测到的已知行星-- GJ~832~b。旨在探测这颗行星的观测应该发生在2024- 2026年，届时行星与恒星的距离最大。
2019-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Age of the HD 15407 System and the Epoch of Final Catastrophic Mass Accretion onto Terrestrial Planets around Sun-like Stars
根据光谱测量，我们确定HD 15407双星系统的年龄约为8000万年。主星HD 15407A（光谱类型F5V）显示出强烈的中红外过量辐射，表明其内部行星系统中的岩石行星胚胎或行星之间最近发生了灾难性的碰撞。综合所有已知的在其类地行星带有大量尘埃的恒星，表明对于大约太阳质量的恒星来说，这种温暖的尘埃现象发生在3千万年到1亿年之间。相比之下，对于几个太阳质量的恒星，岩石行星最终聚集的主导时代发生在更早的时间，在1000万年到3000万年之间。当与岩石类地天体形成的模型相比较时，温暖尘埃现象的发生率意味着在类太阳恒星周围的类地行星带中岩石行星形成是常见的。
2010-05-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radio Interferometric Planet Search I: First Constraints on Planetary Companions for Nearby, Low-Mass Stars from Radio Astrometry
对附近低质量恒星的射电天体测量有可能成为发现和描述行星伴星的有力工具。我们提出了一个非常大的阵列调查的172个活跃的M矮星的距离小于10 pc。29颗恒星的流量密度超过100 microJy。我们在三个独立的时期用甚长基线阵列以毫弧秒分辨率观测了其中7颗恒星。在灵敏度为1 σ ~ 100 microJy的图像中，探测阈值为500 microJy，我们探测到三颗星（GJ 65 B，GJ 896 A，GJ 4247）三次，一颗星两次（GJ 285），一颗星一次（GJ 803）。有两颗恒星（GJ 412 B和GJ 1224）没有被发现。对于在多个历元中检测到的四颗恒星，光学确定的自行残差的均方根偏差为~0.2毫角秒，与统计噪声极限一致。结合以前的光学天体测量，这些残差提供了加速度上限，使我们能够排除行星的同伴质量大于3-6 MJup的距离约1 AU，99%的置信水平。
2009-07-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraints on Planet Occurrence around Nearby Mid-to-Late M Dwarfs from the MEarth Project
MEarth项目是一个基于地面的测光调查，以寻找行星过境最近和最小的主序星。在最初的四年里，MEarth发现了一颗凌日系外行星，即2.7地球半径的行星GJ 1214 b。在这里，我们回答了一个悬而未决的问题：鉴于开普勒任务发现的小行星过境小恒星的丰富性，MEarth应该发现不止一颗行星吗？我们估计MEarth的系外行星的灵敏度进行端到端的模拟125万附近的988个中晚期M矮星的观测，收集MEarth在2008年10月和2012年6月之间。对于2-4个地球半径的行星，我们将这种灵敏度与开普勒的结果进行了比较，发现MEarth在最初的四年中应该以0.05 - 0.36颗行星/年的速度发现行星。作为分析的一部分，我们提供了新的分析适合开普勒早期M矮行星的发生分布。当在开普勒早期的M矮星和MEarth中期到晚期的M矮星之间进行外推时，我们发现假设行星的出现分布相对于行星平衡温度保持固定，这与我们检测到的具有GJ 1214 b观测特性的行星很好地匹配。对于更大的行星，我们发现温暖（600- 700 K），海王星大小（4个地球半径）的系外行星以<0.15/星（95%置信度）的速率在MEarth后期的M矮星目标周围发生，这些行星穿过早期的M矮星，如Gl 436和GJ 3470。我们描述了一种策略，通过这种策略，MEarth可以在没有新望远镜的情况下将其预期的行星产量提高2.5倍，方法是将其灵敏度…
2013-07-11 astro-ph.EP
The influence of surface $CO_{\mathrm{2}}$ condensation on the evolution of warm and cold rocky planets orbiting Sun-like stars
宜居带是恒星周围的区域，在那里，液态水可以稳定地存在于行星表面。它的宽度通常被认为是由碳酸盐-硅酸盐循环的效率决定的，这种循环在我们的星球上维持了数十亿年的可居住表面条件。这种循环可能会被大量的$CO_{\mathrm{2}}$冰的表面凝结所抑制，这很可能发生在大气$CO_{\mathrm{2}}$含量足够高的遥远行星上。这样的过程可能会将$CO_{\mathrm{2}}$冰永久地困在行星内，威胁到它的长期可居住性。最近的工作已经模拟了最初围绕太阳运行的冰冷行星体的这种情况。在这里，我们使用一个先进的能量平衡模型来考虑最初温暖和寒冷的快速旋转的行星绕F-K恒星。我们表明，轨道距离的范围内发生显着的表面$CO_{\mathrm{2}}$冰冷凝显着减少的热启动行星。恒星类型并不影响这一结论，尽管表面$CO_{\mathrm{2}}$冰在较热恒星周围的宜居带的较大部分上凝结。因此，热启动模拟与1-D模型的预测是一致的，这表明在这些早期的模型中的经典宜居带限制仍然有效。我们还发现，冷启动模拟表现出的趋势是一致的，与以前的工作为太阳，虽然我们现在扩展到其他恒星类型的分析。
2021-03-30 astro-ph.EP
Resilient habitability of nearby exoplanet systems
我们研究了在34个附近的FGK-矮星的宜居带中发现类地行星的可能性，每个FGK-矮星都有一颗巨行星位于RV探测到的宜居带之外。首先，我们模拟了行星系在其目前的配置动力学，并确定其宜居带内的稳定行星轨道的比例。然后，我们假设巨行星的偏心率是过去不稳定的结果，在此期间，一个或多个其他行星从系统中被抛出。我们模拟这些情况，并调查是否行星轨道上的宜居带生存的不稳定性。解释性地，我们确定测试粒子的分数，最初发现在宜居带，今天仍然在宜居带。我们将这一部分称为系统的弹性可居住性。我们发现，对于大多数系统，当我们在它们的历史中包括一个不稳定阶段时，行星在宜居带中的稳定轨道上存在[或存活]的概率明显变小。我们提出了一个具有高弹性可居住性的候选系统列表，以供未来观察。它们是：HD 95872、HD 154345、HD 102843、HD 25015、GJ 328、HD 6718和HD 150706。后两个系统中的已知行星在其偏心率上具有很大的观测不确定性，这传播到其弹性可居住性上的很大不确定性。这两个偏心率的进一步观测限制
2019-12-02 astro-ph.EP
One-third of Sun-like stars are born with misaligned planet-forming disks
本研究评估了年轻孤立类太阳恒星自旋轴与原行星盘外区的原初倾角，发现约三分之一系统存在原初未对齐，表明部分恒星倾角可能源于形成初期的条件。
2025-08-14 astro-ph.EP
Contamination from a nearby star cannot explain the anomalous transmission spectrum of the ultra-short period giant planet WASP-103b
WASP-103系统中的行星由于其大半径和高温而成为透射光谱的绝佳候选者。应用这一技术发现了半径随波长的变化，这种变化太强烈，无法用行星大气中的散射过程来解释。一颗微弱的邻近恒星随后被探测到，其对凌日光变曲线的污染可能解释了这种异常。我们提出了一个重新分析公布的数据，以确定暗淡的恒星，并评估其对测量的透射光谱的影响。这颗暗淡的恒星质量为0.72 +/- 0.08 Msun，几乎可以肯定是引力束缚在行星系上。我们发现，它对测量的行星和宿主恒星的物理性质的影响很小，相当于行星半径大0.6西格玛和行星密度小0.8西格玛。它对测量的透射光谱的影响要大得多：光谱现在在760 nm左右有一个最小值，不透明度上升到蓝色和红色波长。它与理论光谱的匹配较差，并且光谱斜率对于瑞利散射来说仍然太强。因此，附近微弱恒星的存在无法解释这颗炽热膨胀行星的光谱特性。我们主张对该系统进行进一步的观测，既要有高的空间分辨率，以改善暗星的测量特性，又要有更高的光谱分辨率，以确认行星的异常透射光谱。
2016-08-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
The atmospheric circulation and climate of terrestrial planets orbiting Sun-like and M-dwarf stars over a broad range of planetary parameters
最近发现的温带类地行星绕附近的恒星和承诺的特点，其大气激发了需要了解的多样性可能的行星参数如何影响气候的类地行星。在这项工作中，我们调查的大气环流和气候的类太阳和M-矮星的类地系外行星的轨道上广泛的可能的行星参数，包括行星自转周期，表面压力，入射恒星通量，表面重力，行星半径和云粒子大小。我们这样做使用的大气环流模式（GCM），其中包括非灰色辐射转移和云的影响。从这套模拟的结果一般表现出定性相似的依赖关系的环流和气候的行星参数作为理想化的GCM，与定量的差异，由于包括额外的模型物理。值得注意的是，我们发现有效云粒子大小是一个关键的未知参数，可以极大地影响类地系外行星的气候。我们证实了低和高白昼侧云覆盖率的同步旋转的类地行星旋转周期增加之间的过渡。我们确定，这种云的过渡是由于涡驱动的收敛附近的亚恒星点，不应该是参数化依赖。最后，我们计算全相位光变曲线从我们的模拟行星绕M-矮星，发现改变入射恒星通量和旋转周期影响可观察到的属性的类地系外行星。我们的GCM结果可以指导对未来太空望远镜观测到的广泛可能的类地系外行星的行星气候的预期。
2019-02-08 astro-ph.EP
The Robo-AO KOI Survey: laser adaptive optics imaging of every Kepler exoplanet candidate
Robo-AO开普勒行星候选者巡天正在用激光自适应光学成像技术观测每一颗开普勒行星候选者宿主星（KOI），以寻找可能是物理上相关的伴星的混合附近恒星。凭借第一个全自动自适应光学系统提供的无与伦比的效率，我们对附近的恒星（0.15”至4.0”的分离，对比度高达6个星等）进行了关键的搜索，这些恒星稀释了观测到的行星过境信号，导致行星特征不准确或天体物理误报。我们从2012年到2015年对开普勒行星宿主进行了3313次高分辨率观测，发现了479颗附近的恒星。我们测量的整体附近的恒星概率率为14.5 \pm 0.8%。有了这个庞大的数据集，我们独特地能够探索多个恒星系统与它们所拥有的行星属性之间的广泛相关性，从而深入了解我们银河系中行星系的形成和演化。几个特别感兴趣的KOI将被讨论，包括可能的四恒星系统托管行星和更新的属性，可能的岩石行星轨道与他们的恒星的宜居带。
2016-08-01 astro-ph.EP
Occurrence and core-envelope structure of 1--4x Earth-size planets around Sun-like stars
小行星，1- 4倍地球的大小，在类太阳恒星周围非常常见，令人惊讶的是，因为它们在我们的太阳系中缺失。最近的探测已经获得了关于这类系外行星的足够信息，可以开始描述它们的发生率，轨道，质量，密度和内部结构。开普勒任务发现最小的行星是最常见的，因为26%的类太阳恒星有1-2颗小的R_e行星，轨道周期在100天以下，11%有1-2颗R_e行星，接收1- 4倍的入射恒星通量，使我们的地球变暖。这些地球大小的行星均匀分布，轨道距离（几何学上）为0.4 AU，甚至可能更远。对33颗R_e为1-4的凌日行星的质量测量表明，其中最小的一颗（R < 1.5 R_e）具有岩石行星的密度。它们的密度随着半径的增加而增加，可能是由重力压缩引起的。包括太阳系行星的关系式为：ρ = 2.32 + 3.19 R/R_e [g/cc]。半径在1.5-4.0 R_e范围内的较大行星，其密度随着半径的增加而下降，揭示了围绕岩石核心的包层中低密度物质的数量增加，符合“迷你海王星”的称号。“~1.5 R_e的行星具有最高的密度，平均接近10 g/cc。气体巨行星优先出现在富含重元素的恒星周围，而岩石行星则出现在富含重元素的恒星周围。一种解释是，富含重元素的原行星盘中岩石核心的快速形成，使得气体在消失之前通过引力积累，形成巨行星。但1-4颗R_e行星的形成模型仍不确定。在没有探测到其他地方的生命或了解生命的生化起源的情况下，…
2014-04-10 astro-ph.EP
Unexpected gap creating two peaks in the periods of planets of metal-rich sunlike single stars
在大约一年或更长的时间里，行星的堆积实际上是一个双峰峰，在一个主要的大行星群中，有一个宽而尖锐的间隙将堆积的峰值分开。由近40%的行星周期超过200天组成，在表面重力下没有恒星伴星的富金属恒星（如太阳）的行星周期显示出两个由人口稀少的区域分开的强烈峰值。蒙特卡罗测试表明，这种结构不太可能出现在随机分布中，与所有其他群体的对象进行比较表明，这种特征不太可能是由于观测效应。峰在间隙附近具有其最高密度。这两个峰值在单行星系统中最为明显，尽管在多行星系统中仍然存在差距。这些特征可能是质量不会比木星低太多的行星的特征，也许也不会比木星高太多。周期分布中存在明确的特征表明，行星形成可能比之前预期的更加均匀。
2019-08-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Collisional parameters of planetesimal belts, precursor of debris disks, perturbed by a nearby giant planet
星子带被用来解释碎片盘的长期存在。模拟其碰撞演变和计算尘埃产生率的重要参数是碰撞的固有概率$P_i$和平均碰撞速度$U_c$。如果一颗行星的轨道靠近行星带，这两个参数的值会受到长期扰动的影响，从而在偏心率$e$和近心点经度$\varpi$之间产生很强的相关性。我们采用了一种新的算法来计算$P_i$和$U_c$的长期相关性，由于不同的比例之间的适当和强迫偏心率的存在。我们测试了这个算法在一个标准的情况下，木星大小的行星轨道内的一个假定的星子带发现，它是不太活跃的碰撞相比，自搅拌带，因为$e - \varpi$耦合。行星的偏心率是决定尘埃产生量的一个重要参数，因为当行星的偏心率从0.1增加到0.6时，侵蚀速度会快10倍。带的初始条件（无论是冷的还是热的）和它的平均倾角强烈地影响着$P_i$和$U_c$，进而影响着它在行星存在下的长期碰撞演化。最后，我们将我们的方法应用到星子带，推测重新填充围绕HD 38529和$ε$波江座的尘埃盘。在碰撞最活跃的构型中，预计只有一小部分小于100公里的天体会在4 Gyr的时间跨度内碎裂。
2017-01-07 astro-ph.EP
KMT-2018-BLG-1990Lb: A Nearby Jovian Planet From A Low-Cadence Microlensing Field
我们报告了KMT-2018-BLG-1990 Lb的发现和表征，这是一颗类木行星$(m_p=0.57_{-0.25}^{+0.79}\,M_J)$，它绕着一颗晚M矮星$(M=0.14_{-0.06}^{+0.20}\,M_\odot)$运行，距离为$(D_L=1.23_{-0.43}^{+1.06}\,\kpc)$，预计为$2.6\pm 0.6$乘以雪线距离，即，$a_{\rm snow}\equiv 2.7\,\au (M/M_\odot)$，这是KMTNet在其低节奏（$0.4\,{\rm hr}^{-1}$）领域发现的第二颗类木行星，这表明该种群将根据仅调查的微透镜数据得到很好的表征。
2019-05-14 astro-ph.EP
Retired A Stars and Their Companions. III. Comparing the Mass-Period Distributions of Planets Around A-Type Stars and Sun-Like Stars
我们分析了Lick天文台5年来对31颗中等质量次巨星（1.5 < M*/Msun < 2.0）的径向速度测量结果，目的是测量A型恒星周围类木行星的出现率，并将它们的轨道分布和物理特征与类太阳恒星周围行星的分布进行比较。我们提供更新的轨道解决方案，将新的径向速度测量五个已知的行星托管恒星在我们的样本中，在拟合参数的不确定性进行评估，使用马尔可夫链蒙特卡罗方法。3天文单位以内的类木行星出现的频率为26（+9，-8）%，明显高于在太阳质量恒星周围观测到的约5-10%的频率。我们样品的中值检测阈值包括在{0.1，0.3，0.6，1.0，3.0} AU内低至{0.2，0.3，0.5，0.6，1.3} MJ的最小质量。为了比较中等质量恒星和太阳质量恒星周围行星的性质，我们根据参数关系dN ~ M^{alpha}P^{beta} dlnM dlnP、观测到的行星频率和我们推导出的探测极限合成了一个行星群。我们发现Cumming等人的太阳型恒星周围行星的α和β值未能在4 sigma水平上再现我们样本中行星的观测特性，即使考虑到不同的行星发生率。因此，围绕A星的行星的性质与围绕类太阳恒星的行星的性质明显不同，这表明恒星质量只有很小（约50%）的增加对行星的形成和轨道演化有很大的影响。
2009-12-02 astro-ph.EP
The effect of a strong pressure bump in the Sun's natal disk: Terrestrial planet formation via planetesimal accretion rather than pebble accretion
碳质和非碳质陨石的质量独立同位素异常显示出明确的二分法，表明太阳系的内部和外部有效分离。观测表明，在原行星盘中，毫米大小的卵石分布中，环状结构是常见的。这些结构往往与漂流卵石被捕获的局部压力最大的气体盘。类似的结构也可能存在于太阳的出生盘中，这可以自然地解释陨石/行星同位素的二分法。在这里，我们测试的影响，一个强大的压力在外盘（例如$\sim$ 5~au）的形成的内部太阳系。我们模拟了尘埃的凝聚和演化，星子的形成，以及通过星子和卵石的吸积胚胎的生长。我们的研究结果表明，陆地胚胎形成通过星子吸积，而不是卵石吸积。在我们的模型中，卵石的径向漂移促进了微行星的形成。然而，一旦形成了一个压力冲击，内部磁盘中的卵石通过漂移丢失之前，他们可以有效地增生的胚胎生长在$\gtrapprox$ 1~au。在$\sim$ 0.5-1.0au中的胚生长相对较快，并且可以更有效地附聚卵石。然而，这些同样的胚胎生长到更大的质量，所以它们应该向内迁移，这与当前的太阳系不一致。因此，类地行星很可能是由月球的巨大撞击吸积到大约火星质量的行星胚胎中形成的，大约在$\gtrapprox$ 1.0~au左右。最后，我们的模拟产生了一个陡峭的径向质量分布的星子在陆地区域，这是定性对齐的形成模型表明，小行星带出生低质量。
2021-05-03 astro-ph.EP
Conditions for water ice lines and Mars-mass exomoons around accreting super-Jovian planets at 1 - 20 AU from Sun-like stars
Exomoon探测可能是可行的与美国宇航局的开普勒或欧空局即将推出的PLATO任务或地面的E-ELT。为了最有效地利用观测资源，我们需要知道最大、最容易探测到的卫星在哪里形成。我们探索的可能性，大型系外卫星以下的运动水（H2O）冰线在吸积盘周围的年轻的超级类木行星。我们想知道这些圆盘中的不同热源如何影响H2O冰线。我们模拟了超木星系外行星周围流体静力平衡的二维旋转对称吸积盘。我们的半分析模型中的能量项--（1）粘性加热，（2）行星照明，（3）吸积加热和（4）恒星照明--由预先计算的行星演化轨迹提供。我们认为行星吸积1至12木星质量之间的距离1和20天文单位的太阳一样的恒星。距离类太阳恒星小于4.5天文单位的类木行星周围的吸积盘没有H2O冰线，但最大质量的超木星可以在距离类太阳恒星约3天文单位的地方形成冰冷的卫星。在5天文单位以上形成的超级类木行星可以拥有火星质量的卫星。我们研究了在5.2天文单位行星的广泛的磁盘参数，并发现，H2O冰线普遍之间的15和30木星半径时，最后一代的卫星正在形成。如果大量的超级类木行星在大约1天文单位的地方形成，那么它们应该没有巨大的冰卫星，因为它们的圆盘在吸积的最后阶段没有H2O冰。在更有可能的情况下，这些行星从几个天文单位以外迁移到它们目前的位置，它们可能被大型的富含H2O的卫星环绕。在这种情况下，火星质量的海洋卫星可能在恒星宜居带中很常见。未来的系外…
2015-04-07 astro-ph.EP
