UV Surface Environments and Atmospheres of Earth-like Planets Orbiting White Dwarfs
围绕白矮星运行的类地系外行星将暴露在与地球不同的紫外线环境中，影响其大气光化学和紫外线表面环境。使用耦合的1D气候光化学代码，我们模拟大气中的类地行星的可居住区的白矮星的地面温度在6000 K和4000 K之间，对应于约70亿年的白矮星演化，以及讨论行星模型的演变过程中的宜居带。
2018-06-28 astro-ph.EP
PTF/M-dwarfs: A Large New M-dwarf Planetary Transit Survey
PTF/M-dwarfs是一个100，000个目标的M-dwarfs行星凌日调查，是Palomar Transient Factory（PTF）合作的关键项目。该调查对所有目标恒星周围的行星半径都很敏感，并且有足够的精度达到海王星和超级地球的最佳目标。Palomar Transient Factory是一个全自动的广域观测系统，旨在系统地探索光学瞬变天空。这次调查是使用一个新的7.26平方度的相机安装在48英寸塞缪尔Oschin望远镜在帕洛玛天文台。每个9200万像素的R波段曝光包含大约3,000个可用于行星探测的M矮星。在每一个PTF观测季，PTF/M-矮星会搜寻近30，000颗M-矮星周围的海王星半径行星，约500颗M-矮星周围的海王星半径行星，以及100颗超级地球。预计在未来几年内，全面调查将涵盖10万多个目标。在Palomar 60英寸、LCOGT、Palomar 200英寸、MDM和Keck望远镜上进行测光和分光后续操作。这项调查自2009年年中开始。我们详细介绍了调查设计，调查的数据分析管道和第一年的业务表现。
2011-01-04 astro-ph.EP
Can Gaia find planets around white dwarfs?
盖亚航天器提供了一个前所未有的机会，揭示了长周期（a> 1\，au）系外行星在H-R图上绕恒星运行的人口，包括白矮星。白矮星行星系在行星组成的研究中发挥了重要作用，因为它们具有独特的能力，可以在其大气中提供大量的行星物质元素丰度。然而，人们对白矮星周围行星的数量知之甚少。这篇论文预测了盖亚将在白矮星周围探测到的行星数量，白矮星是从围绕主序星运行的已知行星演化而来的。我们预测盖亚将探测到白矮星周围的$8\pm2$行星：$8\pm\,3\%$将位于3\，au内，而$40\pm10\,\%$的质量将小于木星。由于幸存的行星可能会动态地从它们的外部系统中分离出来，那些拥有盖亚探测到的行星的白矮星的大气层中可能没有行星物质。预测的行星数量和盖亚发现的行星数量之间的比较将揭示动力学不稳定性和主序后行星散射的重要性，以及光蒸发是否在巨大的分支演化过程中去除了气体巨星的包络。
2022-08-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Atmospheric Chemistry in Giant Planets, Brown Dwarfs, and Low-Mass Dwarf Stars III. Iron, Magnesium, and Silicon
我们使用热化学平衡计算模型铁，镁，硅化学在大气中的巨行星，棕矮星，太阳系外的巨行星（EGP），和低质量的恒星。个别Fe，Mg和Si的气体和冷凝物的行为被确定为温度，压力和金属丰度的函数。因此，我们的结果与任何特定的模型大气无关。铁金属的冷凝通过有效地从气相中除去含铁物质而强烈地影响铁化学。单原子铁是EGP和L矮星大气层中最丰富的含铁气体，也是巨行星和T矮星深层大气中最丰富的含铁气体。镁橄榄石（Mg2SiO4）和顽火辉石（MgSiO3）云的形成有效地从大气中去除了含镁和硅的气体。单原子镁是EGP和L矮星大气层中以及巨行星和T矮星深层大气中的主要镁气体。一氧化硅（SiO）是棕矮星和EGP深层大气中最丰富的含硅气体，而SiH4在木星和其他气体巨行星的深层大气中占主导地位。随着有效温度的降低，其他几种含Fe、Mg和Si的气体变得越来越重要。原则上，一些Fe、Mg和Si气体是亚恒星大气中天气或温度诊断的潜在示踪剂。
2010-01-20 astro-ph.EP
Unstable low-mass planetary systems as drivers of white dwarf pollution
至少有25%的白矮星的大气层受到金属污染，有时伴随着可探测到的星周尘埃/气体盘或（在WD 1145+017的情况下）过境的解体小行星。通过轨道行星向白矮星输送星子是解释这些现象的主要候选者。在这里，我们研究系统的行星和星子进行行星-行星散射引发的恒星的后主序星质量损失，并测试这是否可以保持高速率的交付超过几个陀螺仪，他们观察到。我们发现，低质量行星（地球到海王星质量）是有效的物质输送者，可以维持Gyr的输送。不稳定的低质量行星系再现了观测到的显著吸积的延迟开始，以及后期吸积速率的缓慢衰减。质量较大的行星效率较低，并且在星子种群被清除之前，传递只持续相对较短的时间。当天体越过白矮星的洛希极限时，它们的轨道倾角大致是各向同性的，这意味着可以预期小行星、碎片流和圆盘之间会发生重大的碰撞相互作用。如果行星-行星散射确实是造成白矮星污染的原因，那么许多这样的天体，以及它们的主序星祖先，可以预期在几个天文单位甚至更远的轨道上拥有（目前无法检测到的）超级地球行星。
2018-02-20 astro-ph.EP
The smallest planetary drivers of white dwarf pollution
许多将行星碎片送到白矮星几个洛希半径内的潜在机制依赖于引力散射事件，这些事件的特征是巨行星或类地行星。然而，这些围绕白矮星运行的行星的数量仍然是未知的，对于相当一部分白矮星来说，恒星演化的最大行星幸存者可能是次地质量的小行星。在这里，我们试图找出最小的质量扰动，可能污染白矮星。通过计算昂贵的数值模拟的不稳定和稳定的配置的小行星，我们发现，这个临界下限约等于一个月球质量。此外，我们发现，当从上面接近这个质量极限时，白矮星污染发生的典型冷却年龄增加。因此，在地球和月球之间有两个数量级的扰动质量范围，这在白矮星污染研究中基本上尚未探索，尽管在这些系统中可能形成数千个这样的月球大小的物体。
2023-01-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
The occurrence of planets and other substellar bodies around white dwarfs using K2
大多数恒星都拥有行星系，并演化成白矮星（WD）。为了了解它们的后主序星（PMS）行星系演化，我们提出了一个寻找凌/食行星和其他亚恒星体（SB）周围的WDs使用的样本K2观察到的1148个WDs。使用过境注入，我们估计我们的搜索的完整性。我们把约束的行星和亚恒星机构周围的白矮星的行星半径和轨道周期的函数的发生。对于小行星大小到$1.5 \ R_{\oplus}$大小的短周期（$P < 40$日）小天体，这些是迄今已知的最强限制。我们进一步限制了热彗星（$< 1.5 \%$），宜居带地球大小的行星（$< 28 \%$）和解体的短周期行星（$\sim 12 \%$）的出现。我们盲目地恢复了所有先前已知的日食对象，为我们的分析提供了信心，并公开了所有的光变曲线。
2017-11-27 astro-ph.EP
Searching for Planets with White Dwarf Pulsations: Spurious Detections
我们提出了13年的DBV白矮星EC 2005-5234的脉动定时测量。四个O-C图中的每一个都模拟了通常归因于行星+ WD系统的正弦行为。然而，O-C变化的幅度和相位彼此不一致。我们讨论了这一结果的影响，基于WD行星搜索的时间。
2011-02-02 astro-ph.EP
Predicted diversity in water content of terrestrial exoplanets orbiting M dwarfs
围绕M矮星的系外行星调查发现了越来越多的具有类似地球日射的系外行星。预计其中一些行星是岩石行星，具有有利于表面液态水的温和气候的潜力。然而，各种模型预测，在M矮星周围的经典宜居带中轨道运行的类地行星没有水或水太多，这表明M矮星周围的宜居行星可能很罕见。在这里，我们提出了一个更新的行星人口合成模型的结果，其中包括水富集在原始大气中的影响，所造成的大气氢氧化的岩石材料从传入的星子和岩浆海洋。我们发现，这种原始大气中的水生产被发现显着影响陆地岩石水行星的出现，产生不同的水含量。我们估计，5-10%的行星与大小$<1.3 R_\oplus$轨道早中期M矮星有适当的海水量的可居住性。这样的发生率将足以通过正在进行的和不久的将来的M-矮行星调查任务来检测潜在的宜居行星。
2022-09-29 astro-ph.EP
Latest Results from the DODO Survey: Imaging Planets around White Dwarfs
简并天体周围的简并天体巡天（DODO）的目的是通过直接成像在白矮星周围的宽轨道上寻找质量很低的棕矮星和太阳系外行星。直接探测到这些伴星将允许对温度低于（< 500 K）的物体进行光谱研究，这些物体的温度低于目前观测到的最冷的棕矮星。在白矮星周围发现行星将证明这类天体能够在恒星演化的最后阶段幸存下来，并对其祖先周围的行星系的频率施加限制（质量在1. 5 - 8 M* 之间，即，早B到中F）。越来越多的行星质量伴星在年轻的主序星周围的宽轨道上被直接成像。例如，HR 8799和1 RXS J160929.1 - 210524周围的行星分别在24 - 68 AU和330 AU的宽轨道上。DODO巡天有能力直接对这些系统的主序后类似物中的行星进行成像。这些会议记录介绍了我们对邻近白矮星进行的多历元J波段共同自行巡天的最新结果。
2011-02-02 astro-ph.EP
M Dwarf Metallicities and Giant Planet Occurrence: Ironing Out Uncertainties and Systematics
比较太阳型恒星和M矮星周围的行星种群，可以揭示行星形成和演化对恒星质量的可能依赖性。然而，这种分析必须控制其他因素，即金属丰度，这是一个强烈影响气体巨行星出现的恒星参数。我们获得了加州行星搜索（CPS）监测的121颗M矮星的红外光谱，并确定了金属丰度，精度为0.08 dex。样品的平均值和标准偏差分别为-0.05和0.20 dex。我们参数化的周期小于2年的太阳型恒星周围的轨道上的巨行星的发生的金属丰度的依赖性，并将其应用到我们的M矮星样本，以估计预期的巨行星的数量。探测到的行星数量（3）低于预测的数量（6.4），但差异不是很显著（发现同样多或更少行星的概率为12%）。这三颗M型矮行星的母星并不特别富含金属，与金属丰度相关的幂律指数最有可能的值是M型矮星的1.06 dex/dex，而太阳型恒星的1.80 dex/dex;然而，这种差异与不确定性相当。在这两种类型的恒星周围都存在巨行星，这允许但不一定要求质量依赖于$\sim 1$ dex/dex。实际的行星-质量-金属丰度关系可能很复杂，要阐明它需要更大规模的调查，如地面红外光谱仪和盖亚空间天体测量任务所进行的调查。
2014-06-21 astro-ph.EP
Planetary Systems Around White Dwarfs
白矮星行星科学是一个快速发展的研究领域，具有各种各样的观测和理论探索。巨行星、小行星和碎片盘都被探测到绕着白矮星运行。破碎的小行星的内部是在一个元素一个元素的基础上测量的，提供了一个独特的外行星化学探测器。数值模拟和分析研究追踪了这些系统从au尺度到白矮星附近的剧烈物理和动力学历史，在那里小行星被分解成尘埃和气体，并被吸积到白矮星光球上。目前和即将推出的地面和空间仪器可能会进一步加快发现的步伐。
2021-08-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Search for Nearby Earth Analogs. III. Detection of ten new planets, three planet candidates, and confirmation of three planets around eleven nearby M dwarfs
位于M矮星宜居带的地球大小的行星是研究宜居性和探测生物特征的良好候选者。为了寻找这些行星，我们分析了所有可用的径向速度数据，并应用四个信号检测标准来选择最佳候选者。我们发现10个强有力的候选人满足这些标准和三个弱的候选人显示不一致，随着时间的推移，由于数据采样。我们还确认了三个先前的行星候选者，并通过对更新数据集的综合分析改进了它们的轨道解。在强行星候选者中，HIP 38594 b是一颗温带超级地球，质量为$8.2 \pm 1.7$ $M_\oplus$，轨道周期为$60.7\pm0.1$天，围绕着一颗早型M矮星运行。早期的M型矮星活动较少，因此比中期和晚期的M型矮星更适合居住行星。此外，我们报告了五个双行星系统的检测，包括两个系统组成的一个温暖或寒冷的海王星和一个寒冷的木星，符合这两种类型的行星之间的正相关性。我们还探测到三个温带海王星，四个寒冷的海王星和四个寒冷的海王星，这是一个很少探索的行星人口。由于它们靠近太阳，这些在宽轨道上的行星是未来HabEx和ELT等设施直接成像的合适目标。
2020-08-18 astro-ph.EP
The M dwarf planet search programme at the ESO VLT + UVES. A search for terrestrial planets in the habitable zone of M dwarfs
我们目前的径向速度（RV）测量我们的样本40 M矮星从我们的行星搜索计划与VLT+UVES开始于2000年。虽然我们的RV精度下降到2 - 2.5米/秒，时基线长达7年，我们能够在M矮星的近宜居带中找到几个地球质量的行星，但没有探测到行星伴星。为了证明这一点，我们提出了质量检测极限，使我们能够排除我们的大多数样本恒星的1天文单位质量的行星。我们确定了6 M矮星，拥有一颗褐矮星或低质量恒星伴星。除此之外，所有其他样本星都显示出低RV变化，均方根< 20 m/s。一些高自行星表现出与其长期加速度一致的线性RV趋势。此外，我们检查我们的数据集的RV和恒星活动之间的可能的相关性，看到的变化的H α线强度。对于巴纳德星，我们发现了一个显着的相关性，但大多数样本星没有显示出这样的相关性。
2009-08-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
The habitability and detection of Earth-like planets orbiting cool white dwarfs
由于有几种方式行星可以生存的巨大阶段的主恒星，我们研究的可居住性和检测行星轨道白矮星。当一颗白矮星从6000 K冷却到4000 K时，一颗在0.01 AU轨道上运行的行星将在连续宜居带（CHZ）中停留约8 Gyr。我们表明，光合作用过程可以在这样的行星上持续。CHZ中类地行星的DNA加权紫外辐射剂量小于地球上遇到的最大值，因此非磁性白矮星与复杂生命的持久性是相容的。冷白矮星CHZ中的类地行星所引起的偏振比典型M矮星（类太阳恒星）的宜居带中的大10^2（10^4）倍。因此偏振测量法是探测白矮星附近岩石行星的可行方法。多波段偏振测量还可以揭示行星大气层的存在，提供第一个特征。0.6 M太阳白矮星CHZ中的行星将被罗氏几何扭曲，开普勒-11 d类似物将过度填充其罗氏瓣。以目前的设备，一颗超级地球大小的无大气行星可以用偏振测量法在已知最亮的冷白矮星周围探测到。计划中的未来设施使较小的行星可被探测到，特别是通过提高仪器在蓝色区域的灵敏度。
2012-07-26 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
Accretion of a giant planet onto a white dwarf
对G29-38周围尘埃盘的检测以及绕WD 1145 +017运行的碎片的凌日证实，在许多白矮星中发现的光球微量金属来自潮汐破坏的微行星的吸积。这些微行星的组成与内太阳系的岩石天体相似。引力散射星子向白矮星需要更大质量的天体的存在，但迄今为止还没有行星在白矮星被发现。在这里，我们报告的光谱$\simeq27\,750$ K热白矮星是吸积从拱星气体盘组成的氢，氧，硫的速度为$\simeq3.3\times10^9\,\mathrm{g\,s^{-1}}$。这个圆盘的组成不同于白矮星周围所有其他已知的行星碎片，但类似于对冰质巨行星更深大气层组成的预测，H $_2$ O和H $_2$ S是主要成分。一颗巨行星绕着一颗半长轴为$\simeq15$太阳半径的热白矮星运行时，将经历显著的蒸发，预计质量损失率与白矮星的吸积率相当。这颗行星的轨道很可能是引力相互作用的结果，表明系统中存在其他行星。我们推断在$\simeq10^{-4}$白矮星附近的轨道上，光谱可探测到的巨行星的出现率。
2019-12-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Predicted Number, Multiplicity, and Orbital Dynamics of TESS M Dwarf Exoplanets
我们提出了一个M矮系外行星系统即将从美国宇航局的TESS任务的研究。虽然任务的足迹是太复杂的特点是一个单一的检测完整性，我们提取的合奏完整性功能，恢复M矮行星检测从以前的工作。我们采用这种完整性功能，连同双人口行星发生模型，包括紧凑的多个行星系，重新推断行星产量。我们预测了M矮行星的数量可能从TESS和他们的系统架构。我们报告了四个主要发现：第一，TESS可能会探测到更多的行星绕M矮星运行，这是以前预测的。在光谱型介于M1 V-M4 V之间的恒星周围，我们预测TESS将发现990颗$\pm$ 350行星绕715颗$\pm$ 255恒星运行，比之前的预测增加了1.5倍。其次，TESS将在这些宿主恒星的20%周围发现两个或更多的凌日行星，这个数字与NASA开普勒任务的多重性产量相似。第三，探测到一个或多个行星的TESS光变曲线通常会包含低于TESS探测阈值的其他行星的凌日。在一个或多个探测到的行星的典型的200个TESS宿主中，116个$\pm$ 28过境行星将被错过。凌日的后续工作具有测光灵敏度，可以探测到一颗中M矮星周围的地球或更大的行星，即使是非常适度的周期完整性，也很容易导致更多的行星发现。第四，TESS对紧凑倍数系统的强烈偏好表明，TESS行星的平均动力学温度将低于开普勒行星，TESS探测到的行星中有90%与$e<0.15$一起居住在轨道上。
2018-01-15 astro-ph.EP
Characterizing the Chemistry of Planetary Materials Around White Dwarf Stars
围绕白矮星运行的行星系可以通过恒星本身的光谱观测来研究。大量的白矮星被认为吸积了大多数岩石小行星，其残余物存在于恒星光球中。光球中的元素丰度揭示了吸积母体的整体组成，其精度远远高于天文学家目前可用的任何其他技术。总的来说，最重要的发现是，太阳系外的岩石行星具有与地球和太阳系其他岩石天体相似的大量元素组成。白矮星的研究表明，许多太阳系外的小行星（小行星）是分化的，具有类似地球的地壳，地幔和核心;这一发现对我们自己的太阳系的起源具有重要意义。
2017-08-18 astro-ph.EP
Detectability of atmospheric features of Earth-like planets in the habitable zone around M dwarfs
利用未来的詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）研究了M矮星周围宜居带（HZ）类地行星的大气光谱特征的探测能力。我们使用一个耦合的一维气候化学模型来模拟一系列观测到的和模拟的M-矮星光谱对类地行星的影响。模拟的大气作为输入，使用逐线光谱辐射转移模型计算假想行星的透射光谱。为了研究JWST吸收带的光谱检测能力，我们进一步开发了一个信噪比（S/N）模型，并将其应用于我们的透射光谱。与早期的M矮行星相比，在中晚期M矮行星周围的类地行星大气中CH $_4$和H $_2$ O的高丰度增加了相应光谱特征的可探测性。中晚期M型矮行星的中层大气温度升高，使大气层扩大，进一步增加了吸收带的可探测性。为了探测环绕M型中晚期矮星的类地行星大气中的CH $_4$、H $_2$ O和CO $_2$，在4 pc的距离上，用JWST只观测一次凌日就足够了，在10 pc的距离上，观测不到10次凌日就足够了。由于JWST的饱和极限和不太明显的吸收带，要探测大多数早期M矮星周围的假想类地行星的光谱特征，需要超过10次凌日。我们确定了276个现有的M矮星（包括GJ 1132，TRAPPIST-1，GJ 1214和LHS 1140），在这些矮星周围，假设的类地行星的大气吸收特征可以通过共同添加几个凌日来检测。我们表明，使用透射光谱，JWST可以提供足够的精度，能够部分地覆盖中晚期M矮星周围的类地TESS行星的大气。
2019-05-07 astro-ph.EP
The Search for Planet and Planetesimal Transits of White Dwarfs with the Zwicky Transient Facility
围绕白矮星运行的行星物质揭示了太阳系行星和所有已知凌日系外行星的最终命运。观测到的金属污染和来自碎片盘的红外线过剩支持行星系或其残骸在白矮星周围很常见;然而，这些行星很难被探测到，因为一个小的白矮星需要非常高的轨道倾角才能被凌日，而且这些凌日的持续时间非常短（分钟）。捕捉到个别凌日的可能性很低，这可以通过足够广泛和快速的光度测量来克服。我证明，通过获得超过100万张白矮星的图像，在其头三年的30秒曝光，ZTF（Zwicky Transient Facility）可能会记录第一个系外行星凌日的白矮星，以及新的凌日、解体的星子系统。在这些程序中，我描述了我的项目策略，发现这些系统使用ZTF数据。
2019-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Upper Limits on Planet Occurrence around Ultracool Dwarfs with K2
围绕超冷矮星运行的行星的出现没有受到很好的限制。我们目前的结果，从一个客人观察员计划在美国宇航局的K2航天器上寻找过境行星轨道的样本827超冷矮星。在我们的样本中没有发现凌日行星，我们确定了行星出现的上限。我们模拟了围绕我们样本运行的行星的轨道周期和大小。对于凌日的模拟行星，我们将凌日光变曲线注入到真实的K2光变曲线中，然后尝试恢复注入的行星。对于给定的出现率，我们计算了没有看到行星的概率，并使用结果将行星出现的上限作为行星半径和轨道周期的函数。我们发现，短周期，迷你海王星和海王星大小的行星是罕见的超冷矮星周围，与早期和中期M型矮星的结果一致。我们约束行星的发生率$η$之间的$0.5$和$10$ R $_{\oplus}$与轨道周期在1和26.3天。
2020-05-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
A search for planetary eclipses of white dwarfs in the Pan-STARRS1 medium-deep fields
本文介绍了在泛星1中深视场中寻找$\sim$ 1700白矮星的食。候选日食事件是通过在超过430万次光变曲线测量中识别低异常值来选择的。我们没有发现与行星大小的伴星引起的短持续时间的食。这个大型数据集使我们能够对白矮星周围的行星发生率进行严格的限制，这些行星小到2 R $_\oplus$。我们的研究结果表明，在洛希极限之外运行的气体巨行星是罕见的，发生在不到0.5%的白矮星周围。相对于围绕主序星的类似行星，可移动带超级地球和热超级地球的数量较少。这些限制对于了解围绕主序星运行的大量系外行星的最终命运具有重要意义。
2014-09-30 astro-ph.EP
An Increase in Small-planet Occurrence with Metallicity for Late-type Dwarf Stars in the Kepler Field and Its Implications for Planet Formation
虽然巨行星的出现率随着主星金属丰度的增加而迅速上升，但目前还不清楚晚型矮星周围的小行星是否取决于主星的金属丰度。使用开普勒数据发布25行星候选名单及其完整性数据产品，我们探索行星的出现作为开普勒领域的晚型矮星恒星星族的金属丰度的函数。我们发现，行星的出现增加与金属丰度的所有行星半径$R_{\mathrm{p}}$下降到至少$R_{\mathrm{p}}\approx2~R_{\oplus}$和范围内的$2~R_{\oplus}\lesssim R_{\mathrm{p}}\lesssim 5~R_{\oplus}$行星出现尺度与金属丰度线性$Z$。外推我们的结果，我们预测，短周期行星与$R_{\mathrm{p}}\lesssim 2~R_{\oplus}$应该是罕见的早期M矮星与$\mathrm{[M/H]}\lesssim-0.5$或晚M矮星与$\mathrm{[M/H]}\lesssim+0.0$。这种依赖性的行星发生在开普勒领域中观察到的金属量强调需要控制金属量的估计行星发生的晚型矮星，如开普勒的K2扩展和凌日系外行星调查卫星（TESS）的目标。我们证实了理论预期的小行星出现-宿主恒星金属丰度关系是强的低质量恒星比太阳型恒星。我们确定，在开普勒场中晚型矮星周围行星的预期固体质量与它们的原行星盘中形成行星的固体总量相当。我们认为，这种高效率的行星形成有利于小行星吸积卵石吸积作…
2020-09-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Giant Planets, Tiny Stars: Producing Short-Period Planets around White Dwarfs with the Eccentric Kozai-Lidov Mechanism
最近发现的白矮星WD J091405.30+191412.25（以下简称WD J 0914）和白矮星WD 1856+534 b（以下简称WD 1856 b）是围绕着白矮星运行的巨行星的第一个直接证据。然而，对于这两个系统，观测结果表明，行星目前的轨道距离将使它们在红巨星阶段进入恒星包层，这意味着行星必须在它们的宿主恒星成为白矮星后迁移到它们目前的轨道。此外，WD J 0914是一颗非常热的白矮星，冷却时间很短，这表明它具有快速的迁移机制。在这里，我们证明了偏心Kozai-Lidov（EKL）机制，结合恒星演化和潮汐效应，可以自然地产生所观察到的轨道配置，假设白矮星有遥远的恒星同伴。事实上，WD 1856是一个三重恒星系统的一部分，是一个双星系统的遥远伴星。给出了WD J 0914潜在伴星的轨道和物理特征的约束条件，并确定了WD 1856系统的初始轨道参数。
2021-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Design Considerations for a Ground-Based Search for Transiting Planets around L and T Dwarfs
我们目前的设计考虑的一个基于地面的调查过境系外行星周围的L和T矮星，光谱类，尚未彻底探测行星。我们模拟测光L和T目标与各种红色光学和近红外探测器，并比较散射的测光预期过境深度。基于这些结果，我们建议使用具有H波段近红外光度能力的低暗电流探测器。然后，我们调查的潜力进行调查地球大小的行星的各种望远镜的大小。我们使用$\textit{Kepler}$测量的M矮行星发生率模拟了一组光谱确认的L和T矮星周围的行星系，并模拟了它们在120至600个夜晚的持续时间范围内的观测，随机丢弃30%的夜晚来模拟天气损失。我们发现，一个有效的调查设计使用一个2米级的望远镜与近红外仪器和360-480观察夜晚，观察多个L和T目标，每晚与抖动策略。以这种方式进行的调查有超过80%的机会发现至少一颗行星，平均发现约2颗行星。然而，预期探测到的数量取决于行星的真实出现率，事实上L和T矮星的行星出现率可能高于M矮星。
2019-08-21 astro-ph.EP
White Dwarf Planets from GAIA
我们调查的潜在的高精度天体测量与GAIA的巨大行星的同伴附近的白矮星的检测。如果考虑到迄今为止，还没有确认的行星围绕单个白矮星，那么GAIA的结果将对研究行星系统的后期演化和验证第二代行星形成的可能性至关重要。
2010-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Frequency of planets orbiting M dwarfs in the Solar neighbourhood
银河系中最丰富的恒星，M矮星，通常是各种低质量行星系统的宿主。它们的绝对值意味着行星的一般出现率是由它们在这类M矮星周围的出现率决定的。在这篇文章中，我们结合了M矮星调查与HIRES/凯克，PFS/麦哲伦，HARPS/ESO和UVES/VLT仪器支持的数据从其他几个仪器。我们分析了一个近似的体积和亮度有限的样本426附近的M矮星的径向速度，以寻找多普勒信号的cadidate行星。此外，我们分析光谱活动指标和ASAS测光，排除径向速度信号对应的恒星活动的多普勒信号的行星。我们计算估计样本恒星周围的行星的发生率，并研究这种发生率作为恒星属性的函数的属性。我们的分析显示，共有118颗候选行星围绕附近的M矮星运行。根据我们的结果占选择效应和样本检测阈值，我们估计，M矮星平均至少有2.39个$^{+4.58}_{-1.36}$行星每恒星绕它们运行。考虑到视向速度测量和开普勒凌日光度测量的不同灵敏度，每颗恒星至少有3.0颗行星绕M矮星运行。我们还提出了一个很酷的迷你海王星和海王星人口的证据，表明他们被发现的数量级更频繁地围绕我们的样本中质量最小的M矮星。
2019-07-27 astro-ph.EP
Hydrohalite Salt-albedo Feedback Could Cool M-dwarf Planets
在M-矮行星的环境中可能形成的一种表面类型是氯化钠二水合物，或“水卤石”（NaCl $\cdot$ 2 H $_2$ O），它可以在低温下在裸露的海冰中沉淀。与无盐的水冰不同，水卤石在近红外波段反射率很高，而M-矮星在近红外波段发射强烈的光，这使得水卤石和M-矮星SED之间的相互作用的影响需要量化。我们进行了第一次探索的水卤石引起的盐反馈对太阳系外行星的气候影响，使用三维全球气候模式。在固定的CO $_2$条件下，快速旋转的可居住区M-矮行星从其宿主恒星接收65%或更少的现代太阳常数时，表现出较低的温度时，Hydrohalite的ECONDO参数化包括在气候模拟中，相比没有这样的参数化的模拟。在全球平均地面温度的差异，并没有这种参数化的增加，因为星座降低，这可能会增加CO $_2$积累的要求与活性碳循环的行星上的宜居条件。同步旋转的宜居带M矮行星在更高的星座水平（现代太阳常数的90%或更少）比具有类似地球的旋转周期的行星更容易受到盐-氧反馈的影响，这是因为它们的最低昼侧温度较低。这些与水卤石最相关的星座级别对应于最近发现的几颗可能适合居住的M-矮行星，包括Proxima Centauri b，TRAPPIST-1 e和LHS 1140 b，为未来气候模拟中直接重要的水卤石进行了参数化。
2018-08-29 astro-ph.EP
Cold giant planets evaporated by hot white dwarfs
近距离海王星和类日恒星周围的热彗星在极紫外辐射驱动下的大气逃逸在系外行星的演化和塑造其系综性质中起着重要作用。中等质量和低质量的恒星在生命的最后阶段在极紫外波长处是最亮的，在它们驱逐了它们的包层并进化成热的白矮星之后。然而，围绕年轻白矮星运行的巨行星的强烈EUV辐射的影响还没有得到评估。我们发现太阳系中的巨行星将经历由太阳留下的白矮星的EUV辐射引起的显著的流体动力学逃逸。一小部分蒸发的挥发物将被太阳白矮星吸积，从而产生可检测的光球吸收线。由于目前已知的大量太阳系外巨行星将在其宿主恒星蜕变为白矮星后幸存下来，预计蒸发的行星大气吸积的观测特征将是常见的。事实上，三分之一已知的热单白矮星显示出挥发性元素的光球吸收线，我们认为这表明蒸发行星正在进行吸积。挥发性污染的热白矮星的比例随着冷却而急剧下降。我们表明，如果超过50%的热白矮星仍然拥有巨行星，那么蒸发行星大气的吸积自然可以解释这种温度依赖性。
2019-12-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detecting Biosignatures in the Atmospheres of Gas Dwarf Planets with the James Webb Space Telescope
半径介于地球和海王星之间的系外行星具有比地球更强的表面引力，并且可以保留相当大的氢主导大气。与气体巨行星相比，我们称这些行星为气体矮行星。詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）将为这些行星提供前所未有的洞察力。在这里，我们调查的氨（NH $_{3}$，一个潜在的生物签名）在七个温带气体矮行星的大气中使用各种JWST仪器的可探测性。我们使用petitRadTRANS和PandExo模拟行星大气，并通过改变云条件，平均分子量（MMW）和NH $_{3}$混合比来模拟不同情况下的JWST观测。定义了一个度量来量化检测意义，并为JWST观测提供了一个排名列表，以寻找气体矮行星中的生物特征。在10次日食的系统噪声基底为12.6ppm的情况下，利用带有MIRI的日食光谱学搜索10.3- 10.8 $μ$ m NH $_{3}$特征是非常具有挑战性的。在最佳条件下，如一些气体矮行星的清晰大气和低MMW，NIRISS，NIRSpec和MIRI是可行的透射光谱检测NH $_{3}$功能从1.5 $μ$ m到6.1 $μ$ m。我们提供检索分析的例子，以进一步支持我们使用的检测指标。我们的研究表明，寻找潜在的生物特征，如NH $_{3}$是可行的，合理的投资JWST时间的气体矮行星给定的最佳大气条件。
2021-09-24 astro-ph.EP
The HARPS search for southern extra-solar planets: XXVIII. Two giant planets around M0 dwarfs
在M矮星周围发现的巨行星比在质量更大的恒星周围发现的少，行星特征对中心恒星质量的依赖是行星形成理论的一个重要观测诊断。为了改进这些统计数据，我们正在用ESO 3.6米望远镜上的HARPS摄谱仪监测附近M矮星的径向速度。在这里，我们提出了两个附近的M0矮星周围的巨行星的检测：行星，最小质量分别为5个木星质量和1个土星质量，轨道围绕Gl 676 A和HIP 12961。后者是通过径向速度监测发现的M矮星中质量最大的行星，但它被发现在早期的M矮星周围，与行星与恒星质量图的上包络线大致一致。HIP 12961（[Fe/H]=-0.07）比平均太阳附近（[Fe/H]=-0.17）稍微富含金属，而Gl 676 A（[Fe/H]=0.18）则明显如此。因此，这两颗恒星一起加强了巨行星在更多富含金属的M矮星周围更频繁的增长趋势，并且在富含金属的恒星周围发现的5~木星质量的Gl 676 Ab与最大质量的行星优先形成于具有大凝聚质量的盘的预期一致。
2010-12-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Metallicity of M dwarfs III. Planet-metallicity and planet-stellar mass correlations of the HARPS GTO M dwarf sample
目标。本工作的目的是利用HARPS GTO M矮星子样方法研究M矮星的行星-金属丰度和行星-恒星质量相关。我们使用一种新的方法，利用HARPS高分辨率光谱的优势，以提高金属丰度的精度，使用以前的光度校准[Fe/H]和有效温度作为起始值。结果在这项工作中，我们使用我们的新的校准（rms = 0.08 dex）来研究我们的样品的行星金属丰度关系。众所周知的巨行星FGKM主机与金属丰度的相关性是存在的。关于海王星和较小的主机没有发现相关性，但有一个提示，与[Fe/H]可能存在反相关性。我们将我们的样本与加州行星调查的晚K和M型矮星样本相结合，以增加我们的统计数据，但没有发现新的趋势。我们用两种不同的方法拟合了我们的样本和组合样本的木星宿主频率直方图的幂律f_p = C10^α[Fe/H]：直接箱拟合和baker-fitting过程。我们得到的C值在0.02 ~ 0.04之间，α值在1.26 ~ 2.94之间。关于恒星质量，发现了与行星的假设相关性，但被发现是探测偏差的结果。
2012-12-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Life on Exoplanets In the Habitable Zone of M-Dwarfs?
在M型矮星周围的宜居带中运行的系外行星一直是寻找生命的主要目标，这是因为主恒星的寿命很长，这些恒星在银河系中的突出性，以及在M型矮星周围发现的明显过多的类地行星。然而，M矮星的恒星活动增强，以及这些系统中经常被潮汐锁定的行星，引发了对这些行星可居住性的质疑。在这封信中，我们研究了可能存在的另一个重大挑战：这些系统似乎缺乏将小行星运送到可居住的类地行星所必需的架构，小行星撞击可能在生命起源中发挥关键作用。产生稳定的小行星带和气体盘消散后小行星的晚期释放的最广泛接受的机制需要在雪线半径之外有一颗巨大的行星。我们发现，没有一个观测到的系统中的行星在其恒星的宜居带也包含一个巨大的行星，因此不太可能有稳定的小行星带。我们认为观测到的巨行星相对于雪线半径的位置是恒星质量的函数，并发现在M矮星周围的雪线半径之外有一群巨行星。因此，M矮星周围的小行星带的形成通常是可能的。然而，我们发现M-矮星周围的多行星系结构可能与大质量恒星周围的结构有很大的不同。
2022-09-06 astro-ph.EP
The Surface UV Environment on Planets Orbiting M-Dwarfs: Implications for Prebiotic Chemistry & Need for Experimental Follow-Up
围绕M-矮星运行的潜在可居住行星具有强烈的天体生物学兴趣，因为它们是未来10多年内唯一可用于生物特征搜索的岩石世界，这是由于观测效应的融合。同时，最近的实验和理论工作表明，紫外线可能在地球生命的起源中发挥了关键作用，特别是RNA的起源。描述M矮星行星上的紫外线环境对于理解我们所知的生命是否可能出现在这样的世界上非常重要。在这项工作中，我们耦合辐射转移模型观测到的M-矮星光谱，以确定紫外环境的前生物类地行星绕M-矮星。我们计算剂量率，以量化不同的宿主星的影响prebiotically重要的光过程。我们发现，M-矮行星的生物活性紫外线通量比年轻的地球少100-1000倍。目前还不清楚紫外线敏感的益生元化学，可能是重要的非生物发生，如唯一已知的prebiotically合理的途径嘧啶核糖核苷酸的合成，可以在M-矮行星上发挥作用。这种不确定性影响了最近发现的可居住带行星，如围绕Proxima Centauri，TRAPPIST-1和LHS 1140运行的行星。需要对假定的益生元途径对辐照水平的敏感性进行实验室研究，以解决这种不确定性。如果稳定状态的M矮星紫外线输出不足以为这些路径提供动力，那么由于耀斑引起的瞬时紫外线辐射可能就足够了;实验室研究也可以限制这种可能性。
2017-08-01 astro-ph.EP
An Earth-mass Planet in a 1-AU Orbit around an Ultracool Dwarf
我们结合$Spitzer$和地面KMTNet微透镜观测，以识别和精确测量$1.16^{+0.16}_{-0.13}$ AU的地球质量（$1.43^{+0.45}_{-0.32} M_\oplus$）行星OGLE-2016-BLG-1195 Lb，它绕着一颗$0.078^{+0.016}_{-0.012} M_\odot$超冷矮星运行。这是迄今为止质量最低的微透镜行星。在$3.91^{+0.42}_{-0.46}$ kpc，它是$Spitzer$“银河系分布”行星中第三个连续的情况，朝向银河系凸起，而不是银河系凸起本身，暗示行星的倾斜分布。结合之前的微透镜发现，围绕超冷矮星TRAPPIST-1的七颗地球大小的行星，以及在年轻棕矮星周围发现的圆盘，OGLE-2016-BLG-1195 Lb表明这样的行星可能在超冷矮星周围很常见。因此，它揭示了在低质量原行星盘的极限下，超冷矮星和行星系的形成。
2017-04-25 astro-ph.EP
On the relation of the sizes of trans-neptunian dwarf planets Pluto and Eris
最大的海王星外天体2003 UB 313（矮行星厄里斯）的发现是在5年多以前，但是冥王星和厄里斯的大小（以及它们的密度）的真实关系的问题仍然是有争议的，因为它们的大小的估计是通过各种方法获得的。在这里，我们首先使用半经验的方法推导出的表达式连接的轨道参数偏心率的物理性质的trans-neptunian矮行星，并应用它来确定这些行星的平均大小。这样做证明了厄里斯的平均大小应该比冥王星大9%左右。根据已公布的测光数据和导出的平均直径的最小和最大直径的冥王星和厄里斯的假设偏离其形状从球形的可能的估计。简要讨论了这些矮行星出现这种非球面形状的可能原因。
2012-03-02 astro-ph.EP
Small Planets Around Cool Dwarfs: Enhanced Formation Efficiency of Super-Earths around M dwarfs
研究M矮星周围超级地球形成效率增强的现象，结合卵石吸积理论与原行星盘尘埃质量测量构建框架，调和了行星种群随恒星质量变化的三个矛盾观测迹象，并预测了不同质量恒星周围行星种群的分布规律。
2023-06-28 astro-ph.EP
TESS Planet Occurrence Rates Reveal the Disappearance of the Radius Valley Around Mid-to-Late M Dwarfs
McMaster University（麦克马斯特大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文通过TESS对中晚期M矮星的深入系统搜索，发现行星发生率与轨道周期、入射辐射和行星半径相关，揭示了半径谷在低质量恒星周围消失的现象。
2026-04-01 astro-ph.EP
The Kepler Dichotomy among the M Dwarfs: Half of Systems Contain Five or More Coplanar Planets
我们提出了一个开普勒M矮行星主机的统计分析，特别关注的分数系统托管多个过境行星。我们制造的合成行星系在一定范围内的行星多样性和相互倾斜的比较开普勒产量。如果每个M矮星拥有6.1+/-1.9颗典型的相互倾角为2.0 +4.0-2.0度的行星，我们恢复了观测到的包含2到5颗凌日行星的系统数量。这个范围包括共面性和多重性的太阳系。然而，类似于开普勒系外行星系统在更大质量恒星周围的研究，我们报告说，开普勒发现的单凌行星数量太高，与多行星系统的单一种群不一致：这一发现不能归因于选择偏差。为了解释多余的单颗行星系，我们采用了一个混合模型，发现55 + 23 - 12%的行星系要么是单颗行星，要么包含多颗相互倾斜度很大的行星。因此，我们发现所谓的“开普勒二分法”适用于围绕M矮星和类太阳恒星运行的行星。此外，我们比较恒星的主机，以单个和多个过境行星的属性。对于我们样本中最亮的恒星子集，我们发现了有趣的，但又稍微显着的证据，表明拥有多重凌日系统的恒星旋转得更快，更接近银河系的中平面，并且相对金属贫乏。这一初步调查结果值得进一步调查。
2014-10-15 astro-ph.EP
Post-main-sequence evolution of icy minor planets. III. water retention in dwarf planets and exo-moons and implications for white dwarf pollution
研究表明，白矮星（WD）大气层的污染来自小行星的吸积，但污染物质的确切性质，特别是在某些情况下水的证据尚未被理解。以前的工作研究了主序星周围的小行星和演化的宿主恒星中的水保持，以评估水在WD周围的小行星中生存的可能性。然而，所有这些研究都集中在小的，彗星大小到小卫星大小的小行星上，当He主导的WD对流区内的推断质量实际上也可以与更大质量的小行星兼容时。因此，在这项研究中，我们第一次探索了行星外矮行星或中等大小的卫星内的水保持，半径为数百公里。我们现在几乎涵盖了小行星的整个潜在质量范围。在这项研究中考虑的参数空间的其余部分是相同的，我们以前的研究，也包括多个WD祖星质量。我们发现，更大质量的小行星中的水保留仍然受到WD祖先质量的影响，但不像考虑小型小行星时那么严重。我们还发现，保水性现在几乎总是大于零。平均而言，在氦占主导地位的WD大气中检测到的水分数应至少为5%，无论假设的初始水成分如何，如果它来自一个冰矮行星或卫星的单一吸积事件。这一发现也加强了WD可居住性的可能性。为了最终确定我们以前和现在的调查结果，我们提供了一个代码，可以免费使用，作为对社区的服务。该代码通过插值计算冰和水的保留，涵盖了小行星和它们的宿主恒星的全部质量范围。
2017-08-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ionisation in atmospheres of Brown Dwarfs and extrasolar planets I The role of electron avalanche
褐矮星和太阳系外行星的大气层形成的云强烈影响当地的化学和物理。这些云是全球性的中性服从尘埃气体电荷平衡，这是在短时间尺度上，不符合观察随机电离事件的太阳系行星。我们认为，在褐矮星和太阳系外行星的云的显着体积是容易受到本地放电事件。这些是由带电尘埃颗粒引发的电子雪崩。这种云内放电发生的时间尺度比碰撞过程中和尘埃颗粒所需的时间要短。放电的集合体可能产生足够的自由电荷，表明大气与大尺度磁场的局部随机耦合。
2010-10-21 astro-ph.EP
Density, not radius, separates rocky and water-rich small planets orbiting M dwarf stars
比海王星小的系外行星在红矮星（M矮星）周围很常见，其中那些经过其宿主恒星的行星构成了大部分已知的温带世界，适合大气特征。我们分析了M矮星周围所有已知的小型凌日行星的质量和半径，确定了三个种群：岩石，富含水和富含气体。我们的结果是不一致的，与以前已知的双峰半径分布所产生的大气损失的氢/氦信封。相反，我们认为密度差距将岩石和富含水的系外行星分开。包括轨道迁移的形成模型可以解释这些观测结果：岩石行星在雪线内形成，而富含水的世界在雪线外形成，然后向内迁移。
2022-09-08 astro-ph.EP
Orbit decay of 2-100 au planetary remnants around white dwarfs with no gravitational assistance from planets
一个被广泛接受的假设是，每一颗含有可观测到的岩石碎片的白矮星都需要至少一颗类地行星或巨行星的存在，才能通过引力扰动将碎片的前身带入恒星。然而，这些行星可能先前被恒星吞没或逃离系统，留下小行星，巨石，鹅卵石，鹅卵石，沙子和灰尘。这些残留的小天体可以在主恒星演化成2-100天文单位尺度的白矮星的过程中持续存在，然后在没有行星的帮助下被辐射拖入白矮星。在这里，我们确定的参数空间和冷却年龄，这是一个金属污染的机制是可行的，第一次，耦合坡印廷-罗伯逊阻力，Yarkovsky效应和YORP效应完全从快速调光白矮星辐射。我们发现，这种非行星污染的情况下是有效的残余10^{-5}-10 ^{-4} m的灰尘高达约80 au，10^{-4}-10 ^{-3} m的沙子高达约25 au和10^{-3}-10 ^{-2} m的小卵石高达约8 au，也许10^{-1}-10 ^{-2} m的小巨石高达几十au。此外，年轻的白矮星辐射可以旋转半径为10^{2}-10 ^3}米的大型无强度巨石，将其分解成较小的碎片，然后可以将其拖向白矮星。因此，我们的工作介绍了一个行星少的金属污染机制，可能是活跃在白矮星行星系的一部分。
2021-11-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Habitable Planets Around White and Brown Dwarfs: The Perils of a Cooling Primary
白矮星和棕矮星是明亮到足以支持日照宜居带（IHZ）的天体。与燃烧氢的恒星不同，它们随着时间的推移而冷却并变得不那么明亮，因此它们的IHZ随着时间的推移而移动。IHZ的内边缘被定义为行星可能进入潮湿或失控温室的轨道半径，这种现象可以永远去除行星表面的水。因此，随着IHZ的移动，进入它的行星可能不再有任何水，仍然不适合居住。此外，IHZ与主星的距离非常近，这使得人们担心潮汐加热也可能足够强，甚至在轨道偏心率小到10^-6的情况下也会引发失控的温室效应。由于行星平流层中的紫外光子的光解作用，水的损失发生，随后是氢的逃逸。年轻的白矮星会发射大量这样的光子，因为它们的地面温度超过10^4 K。褐矮星的情况不太清楚，因为观测数据不能很好地限制它们的早期活动和紫外辐射。尽管如此，这两种类型的行星都面临着永远无法达到可居住条件的风险，但围绕白矮星运行的行星可能比围绕棕矮星运行的行星更不可能维持生命。我们考虑了候选行星KOI 55.01和55.02的未来可居住性，发现它们不太可能变得适合居住。
2012-11-27 astro-ph.EP
The Habitability of Planets Orbiting M-dwarf Stars
M-矮行星的可居住性的前景长期以来一直存在争议，这是由于这些低质量恒星周围独特的恒星和行星环境与更热，更明亮的类太阳恒星之间的关键差异。在过去十年中，空间和地面观测站在测量小型行星在M矮星的宜居带轨道上运行的可能性方面取得了重大进展。我们现在知道，大多数M矮星都是紧密堆积的行星系的宿主，其特征是缺乏质量为1000亿美元的行星和存在多个岩石行星，其中大约三分之一的岩石M矮星在宜居带内运行，在那里它们有可能在其表面支持液态水。理论研究还量化了M矮星的光谱能量分布与其行星的大气层和表面之间的相互作用对气候和可居住性的影响。这些和其他最近的结果填补了Tarter et al.（2007）和Scalo et al.（2007）在近十年前发表的综述论文中存在的知识空白。在这篇评论中，我们提供了一个全面的图片的M-矮行星的发生和可居住性的基础上，在过去十年中在这方面所做的工作，目前的知识，并总结了未来的发展方向计划在这个快速发展的领域。
2017-02-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Orbital Eccentricity-Radius Relation for Planets Orbiting M Dwarfs
本研究基于TESS和Kepler的236颗M矮星行星样本，发现轨道偏心率随行星半径增大而升高，且单次凌星行星在半径间隙处偏心率偏高，支持光蒸发机制。
2025-07-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
The entry geometry and velocity of planetary debris into the Roche sphere of a white dwarf
我们对白矮星行星系的了解主要来自于白矮星的几个太阳半径范围内的区域，在那里小行星分裂，形成环和盘，并吸积到恒星上。进入这个洛希球的位置，角度和速度很少被探索，但关键决定了碎片的初始几何形状，到光球的吸积速率，以及最终的小行星的组成。在这里，我们在巨分支和白矮星恒星演化阶段共演化了超过10^5颗小行星，以量化小行星注入白矮星罗氏球的几何形状作为行星质量和偏心率的函数。我们发现，较低的行星质量的各向异性注入的程度增加，并减少迎面（正常的罗氏球）遇到的概率。我们的研究结果表明，人们可以使用动力学活动的罗氏球，使这些行星系的隐藏架构的推论。
2021-06-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Minimum Mass of Planets, Dwarf Planets, and Planetary-scale Satellites
本文通过分析半径135至800公里天体的三轴椭球数据，确定满足圆度标准的最小质量为5.0×10E20千克，并据此提出行星、矮行星及卫星行星的扩展分类定义。
2025-04-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
Habitable Moist Atmospheres On Terrestrial Planets Near the Inner Edge Of the Habitable Zone Around M-dwarfs
位于低质量恒星和冷矮星的宜居带（HZ）中的类地行星最近受到了广泛关注，因为与G矮星周围的行星相比，它们较短的轨道周期增加了它们被发现和定性的机会。由于这些行星可能是潮汐锁定的，因此需要改进这种行星大气的3D数值模拟来指导目标选择。在这里，我们使用一个3-D气候系统模型，更新与新的水蒸气吸收系数来自HITRAN 2012数据库，研究海洋覆盖的行星在HZ的内边缘周围晚M到中K恒星（$2600$ K <= Teff <= 4500 K）。我们的研究结果表明，这些更新的水蒸气系数导致显着变暖相比，以前的研究，所以M-矮星周围的内部HZ是不接近早期的工作建议。假设背景为1 bar N2大气的行星同步旋转，我们发现Teff> 3000 K的恒星内部HZ的行星在我们的3-D气候模型中经历了经典的"温室效应"（平流层中H2O混合比> 10 - 3），其地面温度（~280 K）明显低于1-D气候模型（~340 K）。这意味着低质量恒星周围的一些行星可以同时经历水分流失并保持可居住性。然而，对于Teff <= 3000K的恒星，在内部HZ的行星可能直接过渡到失控状态，而完全绕过潮湿的温室失水。我们分析了行星的透射光谱在一个潮湿的温室制度，并发现有几个突出的H2O功能在JWST仪器范围内。因此，只依赖于标准的地球模拟光谱与24小时旋转周期周围的M-矮星的可居住性研究将错过强H2O功能，人们会期望看到同步…
2017-07-04 astro-ph.EP
On the radial velocity detection of additional planets in transiting, slowly rotating M-dwarf systems: the case of GJ 1132
已知M矮星通常拥有高多重性的行星系。因此，有已知凌日行星的M型矮行星系中，可能会有额外的小行星（$r_p \le 4$ R $_{\oplus}$，$m_p \lesssim 20$ M $_{\oplus}$），这些小行星在凌日过程中是看不到的。在这项研究中，我们调查所需的努力，以检测这些行星周围的相当大的子集的M-矮星是缓慢旋转（$P_{\mathrm{rot}} \gtrsim 40$天），因此更有可能是不活跃的精密测速仪。本文以GJ 1132为例进行了研究.具体来说，我们执行一套蒙特卡罗模拟的恒星的径向速度信号具有天体物理的贡献恒星抖动由于旋转调制的活动区域和开普勒信号从已知的过境行星和假设的额外的行星没有看到过境。然后，我们计算GJ 1132周围的非凌日行星的检测完整性，从而估计检测这些行星所需的RV测量的数量。我们表明，与1 m s的$^{-1}$ RV精度每次测量，只有$\sim 50$测量需要实现50%的检测完整性，所有非过境行星的系统和行星是潜在的宜居。在整个过程中，我们提倡使用高斯过程回归作为一种有效的工具，用于减轻恒星抖动的影响，包括高活动性的恒星。鉴于GJ 1132是一个大的人口缓慢旋转的M-矮星的代表，我们结束了我们的结果如何可能被扩展到其他系统与已知的凌日行星，如那些将被发现与TESS的讨论。
2016-10-30 astro-ph.EP
High-resolution Spectra and Biosignatures of Earth-like Planets Transiting White Dwarfs
随着对白矮星周围的碎片盘以及拟议中的行星的首次观测，如何描述这些恒星残骸周围的岩石行星并探测生命迹象的问题变得切实可行。白矮星的大小与地球相似，在初始冷却后的数十亿年内具有相对稳定的环境，使它们成为系外行星搜索和类地行星大气特征描述的有趣目标。它们的小尺寸和由此产生的大行星凌日信号允许下一代望远镜观测这些岩石行星的大气层，如果它们存在的话。我们对绕白矮星运行的行星在6，000 - 4，000 K冷却时的高分辨率透射光谱进行了建模，因为i）行星接受与现代地球相当的辐射，以及ii）行星在冷却的白矮星周围的距离上绕轨道运行，这允许在宜居带中持续时间最长。所有高分辨率透射光谱将在本研究发表后在线公开，并可用作准备和解释JWST，超大望远镜以及Origins，HabEx和LUVOIR等任务概念即将进行的观测的工具。
2020-01-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Habitability in Brown Dwarf Systems
最近发现的围绕质量非常低的恒星运行的行星为这些奇异的天体提供了线索。围绕低质量恒星和褐矮星的行星系与我们的太阳系非常不同：这些行星预计比水星近得多，其布局可能类似于木星及其卫星的系统。最近的发现指出了这个方向，例如开普勒-42系统，特别是TRAPPIST-1系统，它有七颗行星的配置非常接近木星的卫星。低质量恒星和褐矮星被认为在我们的邻居中非常常见，并且被认为拥有许多行星系。在褐矮星（和质量非常低的恒星）的宜居带中运行的行星代表了接下来几十年的挑战之一：它们是宜居带中唯一的行星，我们将能够探测其大气层（例如JWST）。
2017-12-04 astro-ph.EP
