A much lower density for the transiting extrasolar planet WASP-7
我们提出了第一个高精度测光的凌日系外行星系WASP-7,使用望远镜散焦技术,达到0.68毫等每点的散射。我们发现凌日深度更大,主星比以前认为的更进化。这颗行星的半径(1.330 +/- 0.093 Rjup对比0.915 + 0.046-0.040 Rjup)和低得多的密度(0.41 +/- 0.10 rhojup对1.26 + 0.25 - 0.21 rhojup)和表面重力(13.4 +/- 2.6 m/s2对26.4 + 4.4 - 4.0 m/s2)比以前的测量显示。根据修正后的性质,它不再是行星质量-半径和周期-重力图中的离群值。我们还获得了一个更精确的过境星历的WASP-7系统。
2010-12-23 astro-ph.EP
A lower radius and mass for the transiting extrasolar planet HAT-P-8b
上下文太阳系外行星HAT-P-8 b被认为是一个更膨胀的过境热彗星。目标。通过使用新的和现有的光度数据,我们计算了系统的物理性质的精确估计。方法.我们目前的光度观测包括11光变曲线,涵盖六个过境事件,获得使用五个中等望远镜和望远镜散焦技术。一个凌日是通过四个滤光片同时获得的,两个凌日是同时从两个天文台获得的。我们使用jktebop代码对这些数据集和七个已发布的数据集进行了建模。系统的物理参数,从这些结果和出版的光谱测量。此外,我们研究了理论预测的视行星半径随波长的变化,覆盖范围为330-960 nm。结果我们发现HAT-P-8 b的半径(1.321 R_Jup)和质量(1.275 M_Jup)明显低于先前的估计(分别为1.50 R_Jup和1.52 M_Jup)。我们还检测到一个半径变化的光学波段,与合成光谱的行星相比,可能表明存在一个强大的光学吸收剂,也许TiO和VO气体,附近的HAT-P-8 b的终结者。结论.这些新的结果意味着HAT-P-8 b并没有明显的膨胀,它在行星质量-半径图中的位置与许多其他凌日系外行星的位置一致。
2012-12-15 astro-ph.EP
Hint of 150 MHz radio emission from the Neptune-mass extrasolar transiting planet HAT-P-11b
由于行星的无线电频率发射预计会受到行星与主星磁场和日冕相互作用的强烈影响,因此通过对行星无线电发射进行灵敏的测量,可以有效地限制这一过程的物理过程。然而,到目前为止,对太阳系外行星无线电波发射的大量搜索只得到了负面结果。在这里,我们报告了使用巨型米波射电望远镜(GMRT)在150 MHz下对附近海王星质量的太阳系外凌星HAT-P-11b的深射电观测。2009年7月16日,我们探测到一个3-sigma发射,其光变曲线与行星经过恒星后面时的日食一致。这一发射位于距离凌日系外行星坐标14角秒的位置;因此,合成波束的半高宽约为16角秒,这一微弱无线电信号的位置不确定性包括了HAT-P-11的位置。我们估计有5%的假阳性概率,观测到的射电光变曲线模仿行星的日食光变曲线。如果这个微弱的信号确实是与这颗行星有关的射电日食事件,那么它的通量在150 MHz时将为3.87 mJy +/- 1.29 mJy。然而,我们在2010年11月17日对该系统同样敏感的重复观测没有在同一位置附近的射电光变曲线中检测到显著的信号。这种缺乏确认的情况给我们留下了一种可能性,要么是可变的行星发射,要么是在我们的第一次观测中偶然出现的假阳性信号。需要更深入的观测来证实HAT-P-11b发出的150 MHz无线电辐射。
2013-02-19 astro-ph.EP
Photometric observation of transiting extrasolar planet WASP - 10b
Wasp-10 b是一颗非常有趣的凌日系外行星。虽然它的凌日非常深,大约40毫等,但在文献中对其半径的估计有很大的不同。我们提出了新的光度观测四个完整的过境这颗行星。每次凌日都能探测到整个事件,最终的光变曲线由1500多个单独的CCD曝光组成。我们确定了以下系统参数:行星与恒星半径比R_p/R_star=0.168 ± 0.001,恒星半径与半长轴比R_star/a = 0.094 ± 0.001,倾角i=87.3 ± 0.1 °。假设半长轴为0.036 9 +- ^{0.0012}_{0.0014} AU(Christian et al. 2009),我们得到行星半径R_p=1.22 +- 0.05 R_J,恒星半径R_star = 0.75 +- 0.03。误差包括恒星质量和行星半长轴的不确定性。令人惊讶的是,我们对行星半径的估计明显高于Johnson等人(2009)的最新值(约12%)。改进了轨道周期P_orb= 3.092731 ± 1 × 10 ^{-6}天,估计了平均凌日T_D= 0.0974 ± 8 × 10 ^{-4}天。
2010-07-08 astro-ph.EP
HAT-P-15b: A 10.9-day Extrasolar Planet Transiting a Solar-type Star
我们报告发现的HAT-P-15 b,一个凌日系外行星在'周期谷',一个相对稀少的人口的周期制度的已知系外行星。主星GSC 2883-01687是一颗G5矮星,V=12.16。它的质量为1.01+/-0.04 M(太阳),半径为1.08+/-0.04 R(太阳),有效温度为5568+/-90 K,金属量[Fe/H] = +0.22+/-0.08。这颗行星伴星的轨道周期为10.863502+/-0.000027天,凌日Tc = 2454638.56019+/-0.00048(BJD),凌日持续时间为0.2285+/-0.0015天。它的质量为1.946+/-0.066 M(Jup),半径为1.072+/-0.043 R(Jup),平均密度为1.96+/-0.22 g/cm 3。在6.8+/-2.1 Gyr的年龄,这颗行星是H/He主导的,理论模型需要大约2%(10 M(地球))的重元素来重现其测量半径。HAT-P-15 b在凌日期间的平衡温度估计为820 K,在掩星时为1000 K,是通过透射和掩星光谱学研究适度冷却的行星大气的潜在候选者。
2010-05-28 astro-ph.EP
On the Anomalous Radii of the Transiting Extrasolar Planets
我们提出了一个系统的评价90个良好的特征凌日系外巨行星的观测半径和相应的模型半径之间的协议。我们的模型半径是从以前发表的计算无核巨行星,已达到其渐近半径,并已列表的行星质量和平衡温度的范围。(We报告精确表示模型的二维多项式拟合函数)。正如预期的那样,模型半径提供了一个统计上显着的改进,超过了巨行星的大小完全独立于质量和有效温度的零假设。然而,众所周知,基准模型提供的解释是不够的;行星半径异常与行星平衡温度密切相关。我们发现,半径异常有一个最佳拟合依赖,${\cal R}\propto T_{\rm eff}^α$,与$α=1.4\pm0.6$。将该关系扩展到模型半径中导致半径相关性中的基本上更少的分散。额外的温度依赖性代表了对热蒸发器的理论模型的重要约束。使用简单的标度参数,我们发现支持Batygin和Stevenson(2010)的假设,即这种相关性可以归因于行星加热机制,该机制由行星磁场和近地表流之间的磁流体动力学耦合介导,并伴随着绝热深度的欧姆耗散。此外,我们发现,温度的依赖性可能太强,承认动能加热作为异常能量产生的主要来源,在大多数观察到的过境行星。
2011-01-30 astro-ph.EP
The Earth as an extrasolar transiting planet: Earth's atmospheric composition and thickness revealed by Lunar eclipse observations
探测类地太阳系外行星的一个重要目标是确定大气中的气体生物特征。对穿过地球大气层的光的观测,就像对太阳系外行星的观测一样,将是未来比较的第一步。我们已经完成了在月食期间对地球的观测,这是一种类似于过境行星的独特情况。我们的目标是显示在其大气层中可以在光学波长处检测到什么物种,其中在被掩蔽的恒星光中可以获得大量光子。我们目前的观测2008年8月16日月食进行的索菲光谱仪在天文台上普罗旺斯。将摄谱仪光纤定位在月食的半影中,月球的辐照度是直接的、未被吸收的太阳光和穿过地球边缘的太阳光的混合。这种混合物基本上再现了太阳系外行星过境期间的记录。我们在这里报告的几个地球大气化合物的透射光谱,如臭氧,分子氧,中性钠以及分子氮和氧通过瑞利签名的清晰检测。此外,我们提出了一种方法,使我们能够推导出大气的厚度与半影日食观测波长。我们定量评估了大气层变得透明的高度,以获得重要的物种,如分子氧和臭氧,这两种物种被认为与生命的存在密切相关。这里介绍的分子探测是一个令人鼓舞的首次尝试,这是为未来超大型望远镜和过境类地行星做好准备所必需的。像SOPHIE这样的仪器在从地面表征过境类地行星的大气层和寻找生物标记特征时将是强制性的。
2010-06-30 astro-ph.EP
Transiting Extrasolar Planet with a Companion: Effects of Orbital Eccentricity and Inclination
在早期的出版物[Sato and Asada,PASJ,61,L29(2009)]中开始的继续工作,我们考虑了光变曲线受轨道倾角和轨道偏心率的影响,该轨道围绕凌日系外行星(在行星-卫星系统或假设的真双星中)。我们表明,半长轴,偏心率和倾角的一个“月亮”围绕主行星的轨道可以确定由过境方法单独。为此目的,我们提出了一个配方的参数确定在一个小偏心率近似以及在确切的形式。因此,半长轴可以用亮度变化、渡越时间和光变曲线的间隔等可观测量来表示。我们还讨论了一个狭窄的参数区域,产生一个太阳系外的卫星相互过境。
2010-07-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Homogeneous studies of transiting planets: an online catalogue
已知的凌日系外行星系的物理性质来自各种来源,并且使用一系列不同的方法计算,因此并不总是直接可比的。我提出了一个目录的物理性质的58个过境太阳系外行星和褐矮星系统已被测量使用均匀的方法,产生的数量是内部一致的,非常适合详细的统计研究。每个天体的主要结果,加上所有已知系统的文献值的关键汇编,已被放置在一个在线目录中。TEPCat网址:http://www.astro.keele.ac.uk/~jkt/tepcat/
2011-08-15 astro-ph.EP
Characterizing Transiting Extrasolar Planets with Narrow-Band Photometry and GTC/OSIRIS
我们报告的第一个太阳系外行星观测从10.4米大加那利望远镜(GTC),目前世界上最大的,完全可控的,单孔径光学望远镜。我们使用GTC上的OSIRIS可调谐滤波器成像仪来获取巨大系外行星TrES-2b和TrES-3b凌日的高精度窄带测光。我们在两个近红外(NIR)波段(790.2和794.4 +/- 2.0 nm)获得了几乎同时的观测结果,这两个波段是专门为避免水蒸气吸收和天空辉光而选择的,以便最大限度地减少通常限制地基测光精度的大气影响。我们的研究结果表明,尽管相对较差的大气条件和望远镜的一些技术问题,一个非常高的测光精度与最小的大气污染。我们发现的光度测量精度的TrES-2的意见是0.343和0.412毫微克的790.2和794.4 nm的光变曲线,和精度的TrES-3的意见被认为是0.470和0.424毫微克的790.2和794.4 nm的光变曲线。我们还讨论了未来如何使用这种新技术对过境行星进行后续观测,以有助于描述由CoRoT和开普勒等太空任务发现的海王星和超级地球大小的行星,以及测量巨行星的大气特性,例如大气吸收特征的强度。
2010-06-23 astro-ph.EP
Homogeneous studies of transiting extrasolar planets. IV. Thirty systems with space-based light curves
我计算了32个凌日太阳系外行星和褐矮星系统的物理性质,从现有的光度观测和测量光谱参数。研究的系统包括CoRoT观测到的15个,开普勒观测到的10个,深度撞击探测器观测到的5个。包括在以前的论文中研究的对象导致一个样本的58个过渡系统均匀测量的属性。开普勒数据包括第二季度的观测数据,我对几个系统的分析是第一次基于这颗卫星的短节奏数据。光变曲线的建模使用JKTEBOP代码,与注意的临边变暗,污染光,偏心率,相关噪声,和数值积分在长时间曝光的治疗。的物理性质来自五套理论恒星模型预测的约束。另一种方法使用的校准从食双星系统进行了探索,并发现给可比的数字。我的结果与大多数凌日系统的已发表性质非常一致,但在CoRoT-5,CoRoT-8,CoRoT-13,Kepler-5和Kepler-7中发现了差异。文献中引用的许多误差线都被低估了。精确的轨道星历给出了CoRoT-8和开普勒行星。星震对主星密度的限制与HD 17156和TrES-2的光度等价物非常一致,但与HAT-P-7和HAT-P-11的光度等价物不一致。为每个中转系统生成完整的误差预算。虽然大多数人将受益于进一步的测光和光谱学,HD 17156,HD 80606,HAT-P-7和TrES-2现在非常好地表征。HAT-P-11是研究恒星黑子的一个特殊候选者。一些凌日系统的轨道星历变得不确定,需要重新观测。
2011-07-06 astro-ph.EP
Effects of Unseen Additional Planetary Perturbers on Compact Extrasolar Planetary Systems
受开普勒任务发现的大量紧凑的太阳系外行星系的启发,本文考虑了由于可能的额外的外行星的扰动。发现的紧凑系统有时包含多个凌日行星,因此它们的轨道角动量矢量紧密对齐。由于行星轨道容易受到倾角强迫振荡的影响,这些系统高度对齐的性质限制了可能的额外(非过境)行星。如果这些太阳系外围区域的行星有足够大的质量或足够小的半长轴,它们将导致紧凑的内部轨道在凌日配置中振荡。本文考虑了被发现拥有五颗或更多行星的紧凑系统的动力学。为了不干扰这些系统的连续,相互过境的状态,额外的行星同伴通常必须有近星点$p>10$ AU。具体的限制被认为是18个行星系,这是通过边缘化其他轨道参数使用三种不同的选择先验的同伴属性(均匀的前,过境启发前,和非过境盘前)。一个单独的合奏数值实验表明,这些紧凑的系统一般不能包含彗星类似物,而不破坏观测到的轨道。我们还考虑了这些约束如何依赖于系统的属性,并发现行星系的表面密度是最重要的变量之一。最后,我们提供了两个系统,WASP-47和开普勒-20,这种分析提供了有趣的限制的具体结果。
2017-02-24 astro-ph.EP
The Diversity of Extrasolar Terrestrial Planets
太阳系外的行星宿主恒星富含关键的行星形成元素。这些浓缩有可能彻底改变类地行星形成的基石。在这里,我们报告的动力学模型相结合的后期类地行星形成已知的太阳系外行星系与化学平衡模型的组成的磁盘内的固体物质。这使我们能够限制太阳系外类地行星的大量元素组成。由此产生的行星成分多种多样,从那些基本上是“类地球”的,含有金属铁和镁硅酸盐,到那些主要由石墨和SiC。这意味着在太阳系外的行星系中可能存在各种各样的类地行星。
2010-01-22 astro-ph.EP
A New Hypothesis On The Origin and Formation of The Solar And Extrasolar Planetary Systems
本文结合近年来太阳系外行星的发现、激波与分子云相互作用的研究以及H.阿尔文关于太阳的磁场及其对太阳系形成的影响的研究(1962年)。我们认为,行星系中的所有天体都起源于巨型分子云(GMC)中的一小群致密碎片。在恒星形成期间,一个或多个冲击波通过原行星盘传播的机制是必要的,以触发致密团块的快速级联碎裂,这些团块又迅速、同时和单独地坍塌,形成多行星和多卫星系统。磁自旋共振可能是新形成的行星在年轻恒星的强磁场中耦合和排列的旋转方向的原因。
2014-03-02 astro-ph.EP
The changing phases of extrasolar planet CoRoT-1b
热彗星是一类太阳系外行星,它们以很短的距离围绕其母恒星运行。由于它们的距离很近,预计它们将被潮汐锁定,这可能导致它们的白天和黑夜之间的温差很大。对食系统的红外线观测已经得到了一些凌日行星的昼面温度。此外,还利用红外观测绘制了凌日系外行星HD 189733 b的昼夜对比度。预计热彗星的昼面和夜面之间的对比度在可见光波长下要高得多,因为我们移动到峰值发射的短距离,并且可以通过反射的恒星光进一步增强。在这里,我们报告的光学光度数据的过境热木星CoRoT-1b,其中包括36个行星轨道的分析。这颗行星的夜侧半球是完全黑色的,昼侧通量主导了光学相位曲线。这意味着在可见光波长下,行星的相位变化就像我们在太阳系中看到的内行星一样。这些数据只考虑了一小部分反射光,对应于几何反射率<0.20。
2009-04-08 astro-ph.EP
Transiting Disintegrating Planetary Debris around WD 1145+017
在天文学家意识到被破坏的行星物质可能污染许多白矮星表面十多年后,围绕白矮星WD 1145+017运行的凌日碎片的发现为这一过程的新探索打开了大门。我们描述了过境行星材料的观测证据和目前的理论理解(在某些情况下缺乏)的现象。
2018-04-05 astro-ph.EP
A Tentative Detection of a Starspot During Consecutive Transits of an Extrasolar Planet from the Ground: No Evidence of a Double Transiting Planet System Around TrES-1
在行星TrES-1b的凌日过程中,有许多异常现象的报告。最近,Rabus和同事对HST观测结果的分析使他们声称,凌日期间的增亮异常可能是由第二颗凌日行星或冷恒星黑子引起的。2008年5月12日和5月15日,亚利桑那大学的61英寸柯伊伯望远镜观测了两次连续的凌日。在5月12日凌日的前半段和5月15日凌日的后半段,探测到了5.4 +/- 1.7 mmag(0.54 +/- 0.17%)的增亮异常。我们的结论是,这是一个尝试性的检测r大于或等于6地球半径的恒星表面上旋转的星点。我们认为,迄今为止的所有证据都表明TrES-1有一个斑点状的表面,没有必要在这个系统中引入第二颗凌日行星来解释这些异常现象。我们只能将恒星的自转周期限制在40.2 + 22.9 - 14.6天,这是由于之前测量恒星自转轴与行星轨道轴对齐时的误差。这与先前观察到的P_obs = 33.2 + 22.3 - 14.3天周期一致。我们注意到,这种技术可以应用于其他过境系统的恒星上存在的恒星在行星的过境路径,以限制恒星的旋转速率。(节略)
2009-06-23 astro-ph.EP
Homogeneous studies of transiting extrasolar planets. V. New results for 38 planets
我测量了38个凌日太阳系外行星系的物理特性,使均匀研究项目中研究的总数达到82个。凌日光变曲线使用JKTEBOP建模,并仔细注意临边变暗、偏心率和第三光。每个系统的物理性质是从光度参数,公布的光谱测量和五套理论恒星模型预测。统计误差使用蒙特卡罗和残差置换算法进行评估,并通过扰动算法进行传播。用五种理论恒星模型计算的结果进行了互积,估计了系统误差。标题结果是OGLE-TR-56系统中行星半径的重大向上修正,从1.23-1.38 Rjup到1.734 +/- 0.051 +/- 0.029 Rjup(分别为统计误差和系统误差)。它的密度比以前认为的低三倍。这一变化来自于对已发表的高质量测光的首次完整分析。与以前的工作相比,Kepler-15,KOI-428,WASP-13,WASP-14和WASP-21的行星半径也明显更大。我提出的第一个结果的基础上开普勒短节奏的数据开普勒-14,开普勒-15和KOI-135。更广泛的长踏频数据用于改善KOI-196、KOI-204、KOI-254、KOI-423和KOI-428的测量性能。对HAT-P-3、HAT-P-6、HAT-P-9、HAT-P-14和WASP-12进行了详细分析,这些分析基于比以往研究中考虑的更广泛的数据集。我重新审视了轨道周期和表面重力之间的相关性,以及轨道周期和过境行星的质量,发现两者在4 σ水平上都很重要。最后,我讨论了后…
2012-07-24 astro-ph.EP
HATS-2b: A transiting extrasolar planet orbiting a K-type star showing starspot activity
我们报告发现的HATS-2b,第二个过境太阳系外行星探测的HATSouth调查。HATS-2b围绕一颗V=13.6等的K型矮星(GSC 6665-00236)在圆形轨道上运行,距离为0.0230 \pm 0.0003天文单位,周期为1.3541天。利用HATSouth、MPG/ESO~ 2.2m/GROND、Faulkes Telescope South/光谱凌日光度测量和MPG/ESO~ 2.2m/FEROS、Euler~ 1.2m/CORALIE、AAT~ 3.9m/CYCLOPS径向速度测量的同时拟合,稳健地确定了行星参数。HATS-2b的质量为1.37 \pm 0.16 M_J,半径为1.14 \pm 0.03 R_J,平衡温度为1567 \pm 30 K。主星的质量为0.88 \pm 0.04 M_Sun,半径为0.89 \pm 0.02 R_Sun,并显示出星斑活动。我们通过分析GROND仪器拍摄的两条光度跟踪凌日光变曲线来表征恒星活动,这两条光变曲线同时在四个光学波段(覆盖3860-9520 nm的波长范围)获得。这两条光变曲线包含的异常与母星光球层上沿同一凌日弦的星点一致。
2013-07-01 astro-ph.EP
Oscillations of Relative Inclination Angles in Compact Extrasolar Planetary Systems
开普勒任务已经探测到数十个紧凑的行星系,其中有四个以上的凌日行星。这个样本提供了一组密集的行星系,它们的轨道倾角分布相对较小。大部分观测样本包含有限的多重性,这就引出了一个问题,即是否存在真正的多重凌日系统的多样性,或者某些系统仅仅具有很高的相互倾向,使它们在基于凌日的调查中表现为单凌日系统。本文开始探索动力机制在激发这类系外行星系统的轨道倾角的有效性。对于这些紧密堆积的系统,我们确定轨道倾角不会通过自激而明显分散。相比之下,两个开普勒多行星系统与额外的非过境行星容易受到其倾角的振荡,这意味着他们目前观察到的配置可能是由于行星之间的相互作用。我们还为每个行星的预期过境持续时间变化(TDVs)提供了约束和预测。在这些多行星紧凑型开普勒系统中,它们的倾角振荡非常难以激发;因此,它们倾向于保持持续的相互凌日(CMT稳定)。我们进一步研究这个问题,通过增加行星的质量,并确定所需的振荡的增强因子,以移动系统的过境。这里发现的倾角振荡为最近提出的开普勒观测到的太阳系样本中的二分法提供了信息。
2015-10-30 astro-ph.EP
Follow-up Observations of the Neptune Mass Transiting Extrasolar Planet HAT-P-11b
我们已经证实了太阳系外行星HAT-P-11b的存在。2009年5月1日,亚利桑那大学的1.55米柯伊伯望远镜以1.7毫等的均方根精度探测到了HAT-P-11b的凌日。我们发现一个中心凌日时间T_c = 2454952.92534+/-0.00060 BJD;这个凌日发生的时间比以前的测量(过去的71个轨道)所预测的要早80+/-73秒。因此,我们的凌日时间排除了与Bakos等人(2009)的星历存在任何大的(>200 s)偏差的可能性。我们得到了一个更精确的周期P=4.8878045+/-0.0000043天。我们测得的行星半径R_p=0.452+/-0.020 R_J(5.07+/-0.22 R_earth)略大于Bakos及其同事的值0.422+/-0.014 R_J(4.73+/-0.16 R_earth)。我们的数值证实,HAT-P-11b在半径和其他整体性质上与GJ 436 b(唯一已知的另一颗凌日超海王星)非常相似。
2009-06-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Spitzer IRAC Secondary Eclipse Photometry of the Transiting Extrasolar Planet HAT-P-1b
我们报告斯皮策/IRAC测光过境巨型系外行星HAT-P-1b在其二次日食。这颗行星位于pM级和pL级热木星之间的假设边界附近,是测试热木星大气层温度反演模型的重要工具。我们推导出HAT-P-1b的食深,以恒星通量为单位,分别为:0.080% +/-0.008%,[3.6um],0.135% +/-0.022%,[4.5um],0.203%+/-0.031%,[5.8um],和$0.238% +/-0.040%,[8.0um]。这些值最适合使用具有适度逆温的大气,介于原型逆温大气(HD209458 b)和无逆温模型之间。观测结果还表明,这颗行星在其向阳面辐射了很大一部分可用的恒星辐照度,几乎没有通过环流进行再分配。根据发现者观测到的大半径和径向速度数据所允许的非零轨道偏心率,这颗行星有时被推测是由于潮汐耗散而膨胀的。二次日食的时间对轨道偏心率非常敏感,我们发现日食的中心相位为0.4999 +/- 0.0005。预期相位和观测相位之间的差异表明轨道接近圆形,3-sigma极限为|埃科斯夫|< 0.002。
2009-11-11 astro-ph.EP
The Compositional Diversity of Extrasolar Terrestrial Planets: I. In-Situ Simulations
太阳系外行星的宿主恒星被发现富含关键的行星形成元素。这些浓缩有可能彻底改变可用于形成类地行星的物质的组成。在这里,我们报告的动力学模型相结合的后期类地行星形成已知的太阳系外行星系与化学平衡模型的组成的磁盘内的固体物质。这使我们能够确定模拟的太阳系外类地行星的大量元素组成。结果发现了各种各样的行星组成,从那些基本上是“地球一样”,含有金属铁和镁硅酸盐,以石墨和SiC为主。这表明在太阳系外的行星系中可能存在着各种各样的类地行星。
2010-04-06 astro-ph.EP
On the Dynamics of Comets in Extrasolar Planetary Systems
最近,我们获得了太阳系外行星系中彗星存在的知识。彗星和行星围绕主星一起形成的现象现在看来很明显。由于恒星通常诞生于星际云团中,系统之间的相互作用会导致云团边缘的物质交换。因此,几乎每一个行星系都应该有行星形成的残余物,在这些系统的边缘以彗星的形式存在。恒星周围的这些奥尔特云经常受到不同过程的干扰(例如,银河潮汐、经过的恒星等),从而将天体从遥远的云层散射到靠近主星的系统中。关于太阳系,我们以彗星族的形式观察到这一结果。这一发现支持了其他恒星周围存在彗星的假设。在目前的工作中,我们研究了假设的外彗星的轨道动力学,详细的计算机模拟的基础上,在三个恒星行星系统,这是:HD~10180,47~UMa,和HD~141399。这些系统拥有一个或多个类似彗星的行星,它们以特有的方式改变彗星的轨道。
2019-03-16 astro-ph.EP
Pairwise Tidal Equilibrium States and the Architecture of Extrasolar Planetary Systems
目前的观测表明,行星形成过程通常会产生多个行星系统,它们的轨道接近圆形,间距规则,倾角范围很窄,并且行星质量相似,数量级为$m_{\rm p}\sim10M_\oplus$。受观测样本的启发,本文确定了这类太阳系外行星系的潮汐平衡态。我们首先考虑两个行星系统与固定的轨道间距和可变的质量比。本文探讨的基本猜想是,行星形成过程将分配行星质量,以达到最低能量状态。由此产生的最小能量配置-受到恒定角动量的约束-对应于被限制在一个平面内的圆形轨道,具有几乎相等的行星质量(如观察到的)。然后,我们推广的治疗,包括多个行星系统,其中每个相邻的行星对达到其(本地)潮汐平衡态。观测到的行星系的性质接近于这种成对平衡构型的预期性质。相反,观察到的系统不存在于全局最小能量状态。本文的平衡态和观测到的多行星系统(行星在规则间隔的轨道上质量几乎相等)都具有$σ\propto r^{-2}$形式的有效表面密度,比大多数盘模型陡得多。
2019-07-01 astro-ph.EP
TEPCat: The Transiting Extrasolar Planet Catalogue
Astrophysics Group, Keele University(基尔大学天体物理学组)
TEPCat是一个用于整理和提供凌日系外行星系统物理和可观察性质的数据库,旨在为科学界提供高精度数据支持。
2026-02-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Photometric defocus observations of transiting extrasolar planets
我们用CbNUOJ 0.6米望远镜对明亮的凌日系外行星进行了光度跟踪观测。我们已经测试了通过应用望远镜散焦技术获得高测光精度的可能性,该技术允许使用几百秒的曝光时间进行单次测量。我们证明,这种技术是能够获得一个均方根散射的顺序亚毫米级超过几个小时的V $\sim$ 10主恒星典型的过境行星从地面测量设施检测。我们比较我们的结果与过境观测望远镜在焦点模式。由于收集了大量光子,与其他随机和系统噪声源相比,获得了更高的光度精度,从而产生更高的信号。精确的望远镜跟踪很可能通过探测CCD上的相同像素来进一步有助于降低系统噪声。此外,较长的曝光时间有助于减少闪烁噪声的影响,否则闪烁噪声对以聚焦模式操作的小孔径望远镜有显著影响。最后,我们提出了四个光变曲线的均方根散射的0.70至2.3毫量级的建模结果已经实现。
2015-03-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Energy Optimization in Extrasolar Planetary Systems: The Transition from Peas-in-a-Pod to Runaway Growth
受太阳系外行星观测样本中发现的趋势的启发,本文确定了形成行星系的潮汐平衡态--服从角动量守恒,恒定的总质量和固定的轨道间距。在低质量极限(适用于质量为$m_{\rm p}\sim10M_\oplus$量级的超地球类行星)中,之前的工作表明,能量优化会导致质量几乎相等的行星,圆形轨道被限制在一个平面上。本处理一般化以前的结果,包括行星体的自引力。对于行星中具有足够大的总质量$m_{\scriptstyle T}$的系统,优化的能量状态从几乎相等质量行星的情况切换到一个行星包含大部分材料的配置。这种转变发生的临界质量阈值约为$m_{\scriptstyle T} \ge m_{\scriptstyle C}\sim40M_\oplus$(其中的值取决于行星轨道的半长轴,恒星质量和其他系统属性)。这些能量优化的考虑适用于广泛的质量尺度,从双星到行星系,再到围绕我们太阳系中的巨行星运行的卫星集合。
2020-02-25 astro-ph.EP
Benefits of Ground-Based Photometric Follow-Up for Transiting Extrasolar Planets Discovered with Kepler and CoRoT
目前,超过40颗凌日行星已被地面光度测量发现,开普勒和CoRoT等太空任务预计将探测到数百颗。地面的后续测光观测将在约束新发现行星的轨道和物理参数方面发挥重要作用,特别是那些半径小(R_p小于约4个地球半径)和/或轨道周期中长(P大于约30天)的行星。在这里,我们模拟过境光变曲线从开普勒测光和地面观测在近红外(NIR),以确定如何联合建模空间和地面光变曲线可以提高过境持续时间和行星-恒星半径比的测量。我们发现,在天基观测基础上增加至少一次地面凌日观测,可以显著提高测量长周期(~1年)小行星(R_p小于约4个地球半径)凌日持续时间和行星-恒星半径比的精度,这在很大程度上归功于近红外光谱中临边昏暗效应的减小。我们还证明,需要多个地面观测,以获得一个大幅度提高测量精度的小行星与短轨道周期(~3天)。最后,我们考虑的作用,更高的地面精度将发挥约束参数测量典型的开普勒目标。我们的研究结果可以帮助通知过境后续计划的优先级(包括开普勒和CoRoT发现的行星的主要和次要过境),从而改善过境持续时间,行星大小和轨道偏心率的限制。
2009-07-29 astro-ph.EP
On the Apparent Orbital Inclination Change of the Extrasolar Transiting Planet TrES-2b
2009年6月15日,亚利桑那大学的1.55米柯伊伯望远镜在I波段以2.0-2.5毫等RMS的精度探测到TrES-2b的凌日。我们发现中心渡越时间为$T_c = 2454997.76286 \pm0.00035$ HJD,轨道周期为$P = 2.4706127 \pm 0.0000009$天,倾角为$i = 83^{\circ}.92 \pm 0.05$,这与我们对O 'Donovan等人(2006)的原始I波段光变曲线的重新拟合一致,其中我们发现了$i = 83^{\circ}.84 \pm0.05$。我们计算了过去3年中$Δi = -0^{\circ}.08 \pm 0.07$的不显著倾角变化,因此,在$\sim 11 σ$水平上,我们的观测排除了Mislis和Schmitt(2009)以及Mislis等人(2010)对我们时代预测的轨道倾角到$i_{predicted} = 83^{\circ}.35 \pm0.1$的明显变化。此外,我们对最近发表的开普勒太空望远镜TrES-2b的光变曲线(Gilliland et al. 2010)的分析发现,在类似的时期,倾斜度为$i = 83^{\circ}.91 \pm0.03$。这些开普勒的结果明确排除了$i$随时间变化的可能性。事实上,我们没有发现任何显着的变化的轨道参数的TrES-2b。
2010-03-13 astro-ph.EP
Comprehensive time series analysis of the transiting extrasolar planet WASP-33b
HD 15082(WASP-33)是已知最热、旋转最快的恒星,拥有一颗凌日系外行星(WASP-33 b)。由于缺乏高精度的径向速度(RV)数据,因此需要进行精确的光变曲线分析和收集更多的RV数据。通过使用现有的光度和RV数据,我们进行了混合分析,计算更准确的系统参数,限制行星质量,并试图投光观测到的过境异常。我们结合原始HATNet观测和各种后续数据,共同分析信号内容,提取过境分量,并使用我们的RV数据来帮助确定全球参数。对WASP-33 b的混合光变曲线的分析首次独立确认了WASP-33 b的行星性质。我们清楚地确定了三个频率分量在15-21升/天的制度与振幅7-5毫等。这些频率对应于主星的盾牌座δ型脉动。这些脉动频率或它们的低阶线性组合都不与轨道频率密切共振。我们表明,这些脉动分量解释了一些,但不是所有的观测到的过境异常。总平均的凌日光变曲线显示,在行星通过凌日中期后不久,有一个~1.5 mmag的增亮。虽然这种增亮的持续时间和幅度各不相同,但即使通过对单个凌日事件的直接检查也是可见的(大约40-60%的后续光变曲线显示出这种现象)。我们认为,最可能的解释,这一特点是存在一个人口稠密的斑点带,这是高度倾斜的轨道平面。这种几何形状与从光谱异常推断的一致。最后,利用TRES光谱仪的RV数据,我们将行星的质量限定为M_p=3.27+/-0.73 M_J。
2013-03-11 astro-ph.EP
WASP-44b, WASP-45b and WASP-46b: three short-period, transiting extrasolar planets
我们报告发现了三颗太阳系外行星,它们的宿主恒星中等亮度(Vmag = 12-13)。WASP-44 b是一颗0.89兆焦耳的行星,围绕一颗G8 V恒星运行2.42天。WASP-45 b是一颗1.03兆焦耳的行星,每3.13天经过其恒星K2 V的边缘。在WASP-45的光谱中看到的微弱的Ca II H+K发射表明该恒星是色球活跃的。WASP-46 b是一颗2.10兆焦耳的行星,围绕一颗G6 V恒星运行1.43天。WASP-46的光变曲线的旋转调制和其光谱中微弱的Ca II H+K发射表明该恒星是光球和色球活跃的。在我们的分析中,我们采用了圆形轨道,因为径向速度数据与(近)圆形轨道一致,这可以从经验和潮汐理论的角度来预期这种短周期的行星。我们讨论了拟合偏心轨道的行星时,不支持的数据的影响。推导出的行星和恒星半径取决于安装偏心率和这些参数通知激烈的理论努力,潮汐循环和加热,散装行星组成和观测到的系统误差在行星和恒星半径。因此,我们建议在没有非圆性证据的情况下,谨慎地用偏心模型拟合短周期、200亿颗行星的轨道。
2012-04-29 astro-ph.EP
Effects of a planetesimal debris disk on stability scenarios for the extrasolar planetary system HR 8799
HR 8799是一个四行星系统,也有一个碎片盘。通过数值积分行星和星子盘,我们发现外部星子盘和行星之间的相互作用可以影响系统的寿命。我们首先考虑共振行星的配置,保持稳定至少7万年没有碎片盘。一个只有最外层行星质量1%(大约是海王星质量)的外部碎片盘足够大,足以在2到6百万年后将系统拉出共振。其次,我们考虑在不到几十万年内不稳定的构型。我们发现,这些可以通过质量超过最外层行星质量10%的碎片盘来稳定。我们的两组模拟表明,对行星系长期稳定性的估计应考虑到碎片盘的作用。
2013-01-09 astro-ph.EP
Mean-Motion Resonances of High Order in Extrasolar Planetary Systems
近年来发现了许多多行星系统。其中一些是在平均运动共振(MMR)。行星形成理论成功地解释了2:1、3:1和其他低共振的形成是会聚迁移的结果。然而,高阶共振需要高的初始轨道偏心率,以便通过该过程形成,并且这些通常在耗散盘中是出乎意料的。我们提出了一种使用额外的行星产生大的初始偏心率的方法。这个过程使我们能够形成高阶MMR,并使用遗传N体代码预测新的行星。
2009-10-23 astro-ph.EP
Systemic: A Testbed for Characterizing the Detection of Extrasolar Planets. II. Numerical approaches to the Transit Timing Inverse Problem
凌日时间的变化-凌日行星连续通过之间严格的周期性偏差-可以用来探测多行星系统的结构和动力学。在本文中,我们研究的前景数值求解所谓的逆问题,确定的轨道要素的摄动机构从过境时间的变化,它引起的。我们假设所研究的行星系具有有限数量的多普勒速度测量值,并表明,更广泛的径向速度表征与精度相媲美的半振幅的扰动可能会删除退化的解决方案。我们研究了几种感兴趣的配置,包括(1)一个原型非共振系统,以HD 40307 b和c为模型,其中包含多个超级地球质量的行星,(2)一个假设的系统,其中包含一个凌日巨行星,其地球质量的伴星被困在低阶平均运动共振中,以及(3)HAT-P-13系统,其中,由外部扰动体产生的强迫岁差可以通过多普勒径向速度测量得到很好的特征,从而可以深入了解扰动行星的内部结构,并且确定过境行星与其扰动物之间的相互倾斜是一个关键问题。
2010-05-28 astro-ph.EP
The HARPS search for southern extrasolar planets. XXIII. 8 planetary companions to low-activity solar-type stars
在本文中,我们提出了我们的HARPS径向速度数据的八个低活动的太阳型恒星属于HARPS体积有限的样本:HD 6718,HD 8535,HD 28254,HD 290327,HD 43197,HD 44219,HD 148156和HD 156411。开普勒拟合这些数据揭示了这些目标周围存在低质量的同伴。这些伴星的最小质量在0.58到2.54 MJup之间,属于行星质量域。这些行星的轨道周期从略小于一年到近七年不等。本文中提出的八个轨道表现出各种各样的偏心率:从0.08到0.8以上。
2010-08-26 astro-ph.EP
Millimagnitude Photometry for Transiting Extrasolar Planetary Candidates. V. Follow-up of 30 OGLE Transits. New Candidates
我们使用VLT/VIMOS在V波段的图像获得了太阳系外行星凌日OGLE-TR-111和OGLE-TR-113的光变曲线,以及候选行星凌日:OGLE-TR-82,OGLE-TR-86,OGLE-TR-91,OGLE-TR-106,OGLE-TR-109,OGLE-TR-110,OGLE-TR-159,OGLE-TR-167,OGLE-TR-170,OGLE-TR-171。使用差分成像测光,我们能够在单个数据点中实现毫米级的误差。我们提出的数据和光变曲线的分析,通过测量过境振幅和星历,并通过计算一些系统的几何参数。我们观察到9 OGLE对象在预测的过境时刻。另外两次凌日也被推迟了几个小时。对于另外七个物体,我们希望在VIMOS运行期间观察到凌日,但它们没有被检测到。恒星OGLE-TR-111和OGLE-TR-113可能是观测样本中唯一拥有行星的OGLE天体,其他天体很可能是食双星或多系统。在本文中,我们还报告了四个新的过境候选人,我们已经发现的数据。
2009-10-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Using Satellites to Probe Extrasolar Planet Formation
行星卫星是行星系的一个组成部分。在这里,我们对它们的形成做了两个预测。首先,具有一系列显著特征的原始卫星只在巨行星周围形成。如果这是真的,那么一个行星系统的原恒星星云的大小和持续时间,以及它的雪线的位置,可以通过知道它的哪些行星拥有原始卫星而哪些没有来限制。第二,所有围绕类地行星的卫星都是由撞击形成的。如果这是真的,这将极大地加强对类地行星历史的限制,因为它们的卫星的组成,大小和动力学。
2012-04-04 astro-ph.EP
The role of dissipative evolution for three-planet, near-resonant extrasolar systems
近距离行星系的早期动力学演化是由行星引力相互作用、轨道迁移和耗散效应的复杂组合形成的。虽然轨道迁移收敛的过程预计会经常产生共振的行星系,但以前的分析表明,在长期能量阻尼的影响下,最初共振的行星对的半长轴将逐渐发散,产生过多的行星周期比,稍微超过精确的可伸缩性。虽然这一特征在靠近太阳系外行星的轨道分布中非常明显,但现有的理论图像仅限于行星三体问题的特定情况。在这项研究中,我们概括的耗散发散的共振轨道的多共振链的框架,并将我们的研究结果应用到目前的观测普查的良好特征的三行星系统。专注于2:1和3:2的可伸缩性,我们确定了三个3行星系统,其目前的轨道结构是一致的进化历史,其中收敛迁移首先锁定的行星到一个多共振配置和随后的耗散排斥的轨道远离精确的可伸缩性。然而,我们发现,多行星系的整体样本的架构是不符合这个简单的情况下,这表明额外的物理机制必须发挥主导作用,在早期阶段的行星系的动力学演化。
2019-03-22 astro-ph.EP
Stellar Spin-Orbit Alignment for Kepler-9, a Multi-transiting Planetary system with Two Outer Planets Near 2:1 Resonance
本文介绍了开普勒9多凌日行星系统中行星b的Rossiter-McLaughlin效应的光谱测量结果。由此产生的天空投影自旋轨道角是$λ=-13^{\circ} \pm 16^{\circ}$,它有利于一个对齐的系统,强烈反对高度失调,极性和逆行轨道。包括开普勒9号在内,现在共有4个多行星系统的罗西特-麦克劳克林效应测量,所有这些都与自旋轨道对齐一致。
2017-12-18 astro-ph.EP
On the Stability of Extrasolar Planetary Systems and other Closely Orbiting Pairs
本文研究恒星自转对角动量收支有重要贡献的行星系潮汐平衡的稳定性。首先,我们将经典的两个物体的稳定性考虑应用到行星系--其中一个物体的质量比另一个小得多。这些稳定性准则的应用开普勒样本的一个子集表明,大多数的系统是不是在一个稳定的平衡态。出于这一发现,我们推广的稳定性计算,包括四极矩的主机星。一般来说,一个稳定的平衡需要系统的角动量超过一个最小值(这里表示为$L_X$),并且行星的轨道角动量超过总角动量的一个最小分数。大多数,但不是全部,在样本中观察到的行星系有足够的总角动量,以允许一个平衡态。然而,即使有了本文的推广,大多数系统的轨道角动量(相对于总的)太小,并且不处于平衡构型。最后,我们考虑了这些行星系的时间演化,结果限制了恒星的潮汐品质因数,并建议$10^6\le{Q_\ast}\le10^7$。
2014-11-11 astro-ph.EP
On the protection of extrasolar Earth-like planets around K/M stars against galactic cosmic rays
先前的研究表明,在M星周围的宜居带附近的太阳系外类地行星对银河系宇宙射线(GCR)的保护很弱,导致到行星大气顶部的粒子通量大大增加。这种系外行星的弱屏蔽主要有两个影响:(a)对于一个近距离行星,潮汐锁定会大大减少行星的磁矩。因此,这样一颗靠近太阳系的系外行星不受扩展的磁层的保护。(b)这颗行星的轨道距离很小,使它暴露在比轨道距离更大的恒星风密度更大的恒星风中。这种密集的恒星风导致磁层的额外压缩,这可以进一步降低对GCR的屏蔽效率。本文分析和比较了(a)和(b)的影响,表明星风随轨道距离的变化对宇宙线屏蔽的影响很小。相反,M星行星的弱屏蔽可以归因于它们的小磁矩。进一步分析了行星质量和成分对行星磁矩的影响,从而修正了宇宙线屏蔽效率。我们表明,更大质量的行星不一定更好地保护免受银河系宇宙射线,但行星的整体组成可以发挥重要作用。
2009-02-05 astro-ph.EP
Thorium Abundances in Solar Twins and Analogues: Implications for the Habitability of Extrasolar Planetary Systems
我们提出的第一个调查Th丰度太阳双胞胎和类似物,以了解这种放射性元素的可能范围及其对岩石行星内部动力学和潜在的可居住性的影响。放射性元素Th和U的丰度是行星能量预算的关键组成部分,占地球能量预算的30%至50%(Korenaga 2008; Allègre等人2001; Schubert等人1980; Lyubetskaya & Korenaga 2007; KamLAND Collaboration 2011; Huang等人2013)。辐射热驱动内部地幔对流和表面板块构造,维持深层碳和水循环,从而有助于创造地球的可居住表面。与其他依赖于行星特定形成历史的热源不同,放射性热收支与这些核素的地幔浓度直接相关。作为一种难熔元素,Th的恒星丰度忠实地反映在类地行星的浓度中。我们发现,日志eps Th变化从59%到251%的太阳能,这表明太阳系外的行星系可能拥有更大的能量预算,以支持表面到内部的动态,从而增加他们的可能性是适合居住相比,我们的太阳系。
2015-05-01 astro-ph.EP
Asteroseismic determination of the stellar rotation period of the Kepler transiting planetary systems and its implications for the spin-orbit architecture
我们测量了{ \it Kepler}凌日行星系中19颗恒星的自转周期,其中$P_{\rm rot, astero}$是通过星震学测量的,$P_{\rm rot, phot}$是通过光度变化测量的。两颗恒星在Lomb-Scargle周期图中呈现出两个明显的峰值,这两个峰值都与地震自转周期不一致。其他四个系统没有显示出任何明显的峰值,其恒星自转周期不可能从光度变化可靠地估计;它们的恒星赤道可能相对于行星轨道平面显著倾斜。对于其余13个系统,$P_{\rm rot, astero}$和$P_{\rm rot, phot}$在30%以内一致。有趣的是,13个系统中有3个处于自旋-轨道共振状态,其中$P_{\rm orb, b}/P_{\rm rot, astero} \approx 1$和$P_{\rm orb, b}$是每个系统最内侧行星的轨道周期。根据464个{ \it Kepler}凌日行星系的测光自转周期数据,得到相应的机会概率为($0.2$ - $4.7$)%。虽然需要对具有可靠自转周期的恒星进行进一步分析,以检验统计意义,但恒星和行星之间的自旋-轨道共振如果得到证实,除了过境行星系的自旋-轨道(错误)对齐的起源外,对恒星-行星潮汐相互作用也有重要影响。
2019-03-12 astro-ph.EP
The 1:1 resonance in Extrasolar Systems: Migration from planetary to satellite orbits
我们提出了家庭的对称和非对称的周期轨道在1/1共振,一个行星系组成的一个恒星和两个小机构,在比较的恒星,在同一个平面内移动的相互吸引力。稳定的1/1共振周期轨道属于一个有行星分支和卫星分支的家族,行星分支中的两颗行星以非零偏心率运行在近似开普勒轨道上,卫星分支中的两颗行星之间的引力相互作用主导了来自恒星的吸引力,两颗行星形成了一个围绕恒星旋转的近距离双星。研究了该族周期轨道的稳定区域。接下来,我们研究了一个包含两颗行星的行星系,当系统中包含一个拖曳力时,系统初始处于稳定的1/1共振周期运动。我们证明,如果我们开始与1/1共振的行星系与大偏心率,系统迁移,由于阻力,{ \it沿家庭的周期轨道},并最终被困在一个卫星轨道。原则上,这提供了一个产生卫星系统的机制:我们从一个行星系开始,最后一个阶段是一个系统,其中两个小天体形成一个近距离双星,其质心围绕恒星旋转。
2011-05-13 astro-ph.EP
Homogeneous studies of transiting extrasolar planets. III. Additional planets and stellar models
我推导出30个凌日太阳系外行星系的物理性质使用公布的数据的同质分析。光变曲线是用JKTEBOP代码模拟的,注意到临边变暗和偏心。一些星系发出的光被附近微弱的恒星所污染,如果忽略这些恒星,结果就会产生系统性的偏差。我表明,这必须占使用外部测量的污染光的量。5%的污染足以使行星半径的测量值过低2%。30个凌日系统的物理性质是通过在恒星模型预测中进行插值来获得的,以找到与它们的测量量最匹配的参数。误差预算被用来编制一个系统列表,这些系统将受益于额外的观测。本文用五种不同的理论模型对由于包含恒星模型而引起的系统误差进行了评估。这种模型依赖性对系统性质的测量精度设定了下限,最坏的情况下,恒星质量的测量精度为1%。行星表面重力和质量与轨道周期的相关性仅为3.1 sigma和2.3 sigma。根据Safronov数将行星分为两类越来越模糊。这里研究的大多数物体将受益于更多的测光和/或光谱学,以及更好地了解低质量恒星。
2010-06-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modeling synthetic spectra for transiting extrasolar giant planets: detectability of H$_2$S and PH$_3$ with JWST
JWST $'$的大口径和宽波长覆盖范围将使其能够收集到迄今为止观察到的最高质量的过境光谱。对于系外行星大气,我们希望能够获得最丰富的分子的丰度,如H $_2$ O、CO和CH $_4$。其他分子,如H $_2$ S和PH $_3$,在木星和土星中被观测到,但它们在强辐射行星中的化学性质和可探测性是高度未知的。本文首次研究了它们在太阳成分大气中的光谱特征,并用JWST评估了它们的探测能力。我们模拟了太阳大气中磷和硫的化学组成。我们的模型包括垂直运输的影响。光化学效应不包括在我们的计算中。使用的丰度配置文件,我们模型的JWST传输和发射光谱K=6.8 G型恒星和行星的无云太阳能成分的大气。我们发现,在总观测时间为28.8小时的NIRCam LW棱镜F444 W模式下,用$T_{\rm eq}$ $<$ 500 K模拟大气的透射光谱在3 σ处可检测到PH $_3$。使用NIRCam LW棱镜F322 W2模式,总观测时间为24.0小时,在$T_{\rm eq}$ $>$ 1500 K模拟行星的透射和发射光谱中,H $_2$ S在3 σ处可被检测到。我们的研究结果特别强调了包括H $_2$ S与JWST未来丰度检索的重要性。云和霾的存在对PH $_3$和H $_2$ S的检测提出了挑战,但H $_2$ S特征仍有望出现在发射光谱中。
2017-11-01 astro-ph.EP
On the mutually inclined orbits of planets in the CoRoT-7 extrasolar planetary system
我们提出了一种方法,能够确定CoRoT-7的行星是否在相互倾斜的轨道上运动,其数量级为i > 10度。太阳系外系统CoRoT-7的行星与主星的距离非常近,这导致了其快速的动力学发展。因此,在用CoRoT卫星从空间进行至少三年足够精确的观测之后,就有可能确定最内侧行星CoRoT-7 b相对于观测者的倾角。不同的倾角会导致不同的持续时间的过境时间的行星在前面的恒星,因此会给我们一个更好的知识,这个系统的架构。借助数值积分和分析估计,我们检查如何倾斜轨道的额外的行星将改变过境持续时间的CoRoT-7 b。经过3年的观测,当一颗额外的行星将在相对于CoRoT-7 b倾斜的轨道上(I_mutual > 10度)时,可以观察到凌日持续时间增加了分钟数量级。
2010-10-18 astro-ph.EP
Clouds in the atmospheres of extrasolar planets. II. Thermal emission spectra of Earth-like planets influenced by low and high-level clouds
我们研究了多层云(低层水云和高层冰云)对绕不同类型恒星运行的类地行星的热发射光谱的影响。由于云的波长依赖性吸收和散射特性,云对行星的发射光谱有重要影响。我们还调查了云的影响,从低分辨率光谱获得行星地面温度的信息的能力。
2011-05-18 astro-ph.EP
Magnetic Fields of Extrasolar Planets: Planetary Interiors and Habitability
木星的无线电辐射与其行星尺度的磁场有关,航天器的调查显示,大多数行星和一些卫星都有或曾经有一个全球性的磁场。由内部发电机产生的磁场是限制行星内部性质的少数遥感手段之一。对于地球来说,它的磁场被推测是其可居住性的部分原因,而太阳系外行星的磁场的知识可能是评估其可居住性所必需的。木星和其他太阳系行星的无线电发射是由电子回旋脉泽产生的,探测太阳系外行星的电子回旋脉泽将能够测量太阳系外行星的磁场。这份白皮书大量借鉴了W。M.凯克空间研究所的报告《行星磁场:行星内部和可居住性》(拉齐奥、史考尼克、哈利南等人),它结合了在美国天文学会专题会议“行星可居住性的无线电探索”上讨论的主题,它补充了天体生物学科学战略白皮书“太阳系以外的生命:空间天气及其对可居住世界的影响”(Airapetian等人),它涉及到NASA天体生物学战略中讨论的行星磁场的各个方面。
2018-03-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multi-Aperture Imaging of Extrasolar Planetary Systems
在本文中,我们回顾了红外恒星干涉仪可以用来执行太阳系外行星系统的直接检测的各种方式。我们首先回顾了基于经典恒星干涉测量的技术,其中(复杂的)vibrations测量,然后描述如何更高的动态范围可以实现与调零干涉。然后讨论了零干涉测量法在黄道光盘和太阳系外行星研究中的应用,并举例说明。
2010-12-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Spectral Resolution-linked Bias in Transit Spectroscopy of Extrasolar Planets
我们重新审视凌日系外行星的透射光谱学原理,着重于行星光谱和照明恒星光谱之间的重叠。事实上,目前所有的系外行星透射光谱模型都采用了一种近似方法,这种近似方法在照明恒星的光谱具有复杂的谱线结构(如M矮星光谱中的分子带)时是不准确的。在这些情况下,最好使用在高光谱分辨率下计算的恒星-行星耦合辐射转移模型,然后对观测分辨率进行卷积,为观测建模。在高光谱分辨率下,恒星M矮星和行星线的重叠不一致会使系外行星透射光谱的模拟振幅产生偏差,产生太强的模拟吸收。我们使用系外行星TRAPPIST-1b来说明这种偏差,正如使用HST/WFC 3所观察到的那样。在这种情况下,偏差约为百万分之250,为模拟传输吸收的12%。使用JWST的凌日光谱学将能够获得更长的波长,其中水带本质上更强,并且观察到的信噪比将高于目前可能的。因此,我们预计这种与分辨率相关的偏差对于未来JWST观测TESS发现的超级地球和迷你海王星过境M-矮星特别重要。
2017-05-01 astro-ph.EP
Probing Extrasolar Planetary Systems with Interstellar Meteors
第一个星际天体“Oumuamua”于2017年在太阳系中被Pan-STARRS发现,允许校准其大小为$\sim 100\;$ m的星际流星的撞击率。CNEOS 2014-01-08的发现允许校准其大小为$\sim 1\;$ m的星际流星的撞击率。通过对星际尘埃颗粒的分析,可以校准小到$\sim 10^{-8}\;$ m大小的较小星际流星的撞击速率。我们分析了星际流星的尺寸分布,发现对于$N(r)\propto r^{-q}$形式的光滑幂律拟合,$q$的可能值在$3.41 \pm 0.17$范围内。然后,我们考虑分析星际流星的可能性,以了解他们的父母行星系。我们提出了一个战略,用于确定星际流星的轨道和化学成分,使用网络的$\sim 600$全天空相机系统跟踪和进行远程光谱大于$\sim 5$厘米流星每隔几年一次。它也应该有可能从撞击地点取回陨石,提供来自其他行星系的第一批材料样本。
2019-06-07 astro-ph.EP
The Compositional Diversity of Extrasolar Terrestrial Planets: II. Migration Simulations
先前的工作已经发现,在已知的太阳系外行星系中,预计会出现各种各样的类地行星。但这类研究忽略了巨行星迁移的影响,这种现象被认为在外太阳系中非常普遍。在这里,我们介绍了在动力学模拟中形成的类地行星成分的计算,其中包含不同程度的巨行星迁移。我们使用的化学平衡模型的固体物质存在于磁盘的五个已知的行星宿主恒星:太阳,GJ 777,HD 4203,HD 19994和HD 213240。巨行星迁移对模拟的类地行星的组成有很大影响,因为迁移导致在一定温度范围内凝结的类地行星组成部分之间发生大规模混合。这种混合作用1)增加了类地行星馈送区中富镁硅酸盐的典型丰度,从而与静态巨行星轨道的模拟相比,增加了具有类地成分的行星的频率;以及2)显著增加了向类地行星输送含水相(水和蛇纹石)的效率,从而产生了水世界和/或湿地球。我们的研究结果表明,虽然各种各样的类地行星的成分仍然可以产生,行星与地球一样的成分应该是常见的太阳系外行星系。
2012-09-23 astro-ph.EP