A new class of Super-Earths formed from high-temperature condensates: HD219134 b, 55 Cnc e, WASP-47 e
我们假设，从星云气体中凝结出来的岩石物质的温度差异可能导致关键岩石物种的组成差异（例如，Fe、Mg、Si、Ca、Al、Na）和因此的行星体积密度。这种观测到的行星体积密度的差异可能是径向位置和行星形成时间的函数。在这项工作中，我们表明预测的差异即将用当前的仪器检测到。事实上，对于HD 219134来说，行星b的体积密度比行星c低10%可以解释为富含Ca，Al的矿物。然而，我们还表明，11%的不确定性的个人堆积密度是不够准确，以排除不存在的密度差异，以及在挥发性层的差异。除了HD 219134 b，我们还证明了55 Cnc e和WASP-47 e是一个新的超级地球类的类似候选者，它们没有核心，富含Ca和Al矿物，这些矿物是从冷却的原行星盘中冷凝出来的第一批固体。这类行星的密度比类地行星低10-20%，并且与大多数超级地球相比，可能具有非常不同的内部动力学，释气历史和磁场。
2018-12-18 astro-ph.EP
Variability in the super-Earth 55 Cnc e
近年来，在观测巨型系外行星的大气特征方面取得了相当大的进展，但由于观测小型行星的重大挑战，岩石系外行星的过程在很大程度上仍然未知。许多观测超级地球（质量为1-10个地球质量的系外行星）光谱的努力迄今为止只揭示了无特征的光谱。在本文中，我们报告了一个4- $σ$检测的变化，在白昼侧的热辐射从过境的超级地球55巨蟹座e。在八次日食期间，对这颗行星进行的中红外线专门天基监测显示，2012年至2013年期间，其白昼大气层的热辐射变化了3.7倍。变化的幅度和趋势不能用星点的潜在影响或在观测的短时间内大气中的局部热或成分变化来解释。大规模的表面活动的可能性，由于强烈的潮汐相互作用可能类似于木卫一，或存在的拱星/环行星际物质似乎是合理的，并激励未来的长期监测的行星。
2015-11-20 astro-ph.EP
Improved precision on the radius of the nearby super-Earth 55 Cnc e
我们报告新的凌日测光的超级地球55 Cnc e获得温暖的斯皮策/IRAC在4.5微米。对这些新数据的单独分析得出行星半径为2.21-0.16+0.15 Rearth，与以前从MOST和斯皮策凌日发现数据中得出的值非常一致。对两个斯皮策过境时间序列的全球分析将行星半径的精度从4.5微米提高到2.20+-0.12 Rearth。我们还进行了一个独立的分析MOST数据，特别注意系统的影响，仪器来源的衍生参数和误差，包括它们在一个全球模型，而不是进行初步的去趋势过滤处理。通过对MOST数据的再分析，我们得到了一个行星的光学半径为2.04+0.15 Rearth，这与以前的MOST结果和我们的Spitzer红外半径是一致的。假设凌日深度为消色差，我们结合斯皮策和MOST数据进行了全球分析，得出行星半径为2.17+-0.10 Rearth（13，820 +-620 km）。这些结果表明，55 Cnc e具有覆盖岩石核的气体包层，与以前的工作一致。包层的一个合理成分是水，考虑到行星的平衡温度，水将处于超临界状态。
2012-01-13 astro-ph.EP
Rossiter-McLaughlin Observations of 55 Cnc e
我们提出了Rossiter McLaughlin观测的过境超级地球55 Cnc e收集在2012年1月和2013年11月之间的6个过境事件与HARPS和HARPS-N。我们没有检测到超过35 cm/s（3-sigma）的径向速度信号，并将恒星v sin i限制在0.2 +/- 0.5 km/s。这颗恒星似乎是一个非常缓慢的旋转体，产生非常低振幅的罗斯特-麦克劳克林效应。在如此低的振幅下，55 Cnc e的Rossiter McLaughlin效应在我们的数据中未被检测到，并且系统的任何自旋轨道角仍然是可能的。我们还进行了多普勒断层扫描，并得出了类似的结论。我们的研究结果提供了一个未来仪器的能力，以研究由超级地球产生的低振幅罗斯特-麦克劳克林效应一瞥。
2014-08-09 astro-ph.EP
Multi-season optical modulation phased with the orbit of the super-Earth 55 Cnc e
上下文55 Cnc e是一颗围绕类太阳恒星运行的凌日超级地球，轨道周期为17.7小时。2011年，利用MOST空间望远镜探测到通量的准正弦调制，其周期与行星轨道相同。这种调制的幅度太大，无法解释为行星反射或发射的光的变化。目标。MOST望远镜在五年中每年继续观察55 Cnc e几周，覆盖了143次单独的凌日。本文分析了这些观测中观测到的相位调制，并对该行星的二次日食进行了搜索。方法. MOST数据中系统噪声的最重要来源是来自地球反射的杂散光，这种杂散光受到卫星轨道周期和地球自转周期的调制。我们提出了一种新的技术来处理这种噪声源，我们结合标准的去趋势程序MOST数据。然后，我们进行马尔可夫链蒙特卡罗分析的趋势光变曲线，模拟行星过境和相位调制。结果在随后的几年中，我们发现了与2011年相似的相位调制;然而，最大光的振幅和相位在113到28 ppm和0.1到3.8 rad之间变化。没有探测到二次日食，但我们将行星的几何半径限制在0.47（2 $σ$）以下。结论.虽然我们不能确定所观察到的光调制的单一来源，我们提出了一些可能的情况。这些包括恒星与行星的相互作用或存在一个凌日的拱星尘埃环。然而，对这些观测结果的详细解释受到其光度精度的限制。光学波长的额外观测可能有助于揭示潜在的物理过程。
2019-10-04 astro-ph.EP
High-energy environment of super-Earth 55 Cnc e I: Far-UV chromospheric variability as a possible tracer of planet-induced coronal rain
恒星对近距离行星的照射影响了它们的演化，可能是导致超短周期行星被侵蚀到裸露核心的原因。在一颗明亮的G型恒星附近的轨道上，超级地球55 Cnc e提供了通过紫外线过境观测解决这些问题的可能性。我们使用哈勃太空望远镜在2016年4月，2017年1月和2017年2月的3个时期内观察了FUV的凌日。这些观测揭示了55 Cnc色球发射谱线的显著短期和长期变化。在过去的2个纪元，我们检测到一个更大的流量在C III，Si III和Si IV线后，行星通过接近正交，其次是流量减少在Si IV的双重。在第二个时代，这些变化是同时期的硅II和C II双峰通量减少。所有的时代表明通量减少的N V的双重以及，虽然在不同的轨道阶段。这些流量的减少是一致的吸收光学薄云的气体，主要是本地化在低和红移径向速度在恒星静止框架，并优先发生之前和期间的过境。这三点使得变化不太可能是纯粹的恒星，但我们表明，掩星物质也不太可能来自行星。我们初步认为，55 Cnc e在恒星日冕边缘的运动导致了冷日冕雨的形成。恒星日冕的不均匀性和时间演化可能是造成访问之间差异的原因。额外的变化被检测到在C II的双重在第一个时代，并在O I三重在所有时代的不同行为，指向内在恒星的变化。需要在FUV波长上进行进一步的观测，以解开恒星-行星相互作用和恒星活动之间的纠缠
2018-03-28 astro-ph.EP
Cloud formation in metal-rich atmospheres of hot super-Earths like 55 Cnc e and CoRot7b
云在行星的大气层中形成，在那里它们可以确定可观察到的光谱，相位曲线和相位曲线。云的性质是由大气气体的局部化学和化学条件决定的。气体丰度的检索需要在不同的化学条件下的云的形成机制的理解。为了研究富含金属的大气中云的形成，我们探索了蒸发系外行星（如CoRoT-7 b和55 Cnc e）中云的可能性，并与一组通用的太阳丰度和富含金属的气体巨星HD 149026 b进行了比较。我们评估了富含金属的非太阳元素丰度对气相化学的影响，并应用我们的动力学非平衡云形成模型来研究云的结构及其细节。我们提供了一个概述全球云的性质，在物质成分，最大粒子形成率，平均云粒子大小的岩石元素丰度的各种设置。我们的研究结果表明，55 Cnc e和HD 149026 b的条件应该允许在其大气中形成矿物云。一些热岩超级地球（例如Corot-7 b的昼侧）的高温导致电离的大气气体，它们阻止了气体冷凝，使得云不太可能在其昼侧形成。
2017-06-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
CHEOPS Precision Phase Curve of the Super-Earth 55 Cnc e
55 Cnc e是一颗凌日的超级地球（半径为$1.88\rm\,R_\oplus$，质量为$8\rm\, M_\oplus$），环绕一颗G8 V主星运行17小时。斯皮策在4.5 $μ$ m处对该行星相位曲线的观测揭示了一个随时间变化的掩星深度，而大多数光学观测都与随时间变化的相位曲线振幅和最大光的相位偏移相一致。宽带和高分辨率光谱分析都与行星e的高平均分子量大气层或无大气层相一致。需要在独立的光学望远镜上进行长期的光度监测活动，以探测该系统的变化。我们试图测量的相位变化的55 Cnc e与宽带光学滤波器与30厘米有效孔径的空间望远镜CHEOPS和探索如何精密测光缩小范围内的可能的情况。我们在2020年3月观察到55 Cnc的1.6轨道相位。我们设计了一个用于CHEOPS测光的相位曲线去趋势工具包，它允许我们研究55 Cnc系统的潜在通量变化。我们检测到相位变化与$72 \pm 7$ ppm的全振幅，但没有检测到一个显着的二次日食的行星。相位变化的形状类似于分段朗伯曲线，但是没有探测到行星的二次食，并且变化的幅度很大，排除了行星表面的反射作为观测到的相位变化的可能来源。它们也可能与恒星和行星之间的磁层相互作用不相容，但可能意味着环行星或环恒星的物质调节了系统的通量。CHEOPS的55 Cnc的进一步精密测光将在今年测量相位曲线幅度和形状随时间的变化。
2021-06-14 astro-ph.EP
Spin-orbit coupling for tidally evolving super-Earths
我们研究了近距离岩石行星的自旋行为及其轨道演化的影响。考虑到行星自转是在中心恒星引起的赤道形变力矩和潮汐力矩的同时作用下演化的，我们分析了自旋轨道共振中临时捕获的可能性。精确运动方程的数值模拟结果表明，当行星旋转陷入共振运动时，轨道衰减和偏心阻尼比旋转遵循所谓的伪同步的轨道衰减和偏心阻尼快。通过自旋轨道问题的平均方程得到的分析结果与数值模拟结果吻合良好。我们将分析应用于最近发现的热超级地球Kepler-10 b，GJ 3634 b和55 Cnc e的情况。这些系统的模拟动力学历史表明，在几个自旋轨道共振捕获的可能性，特别是，GJ 3634 b和55 Cnc e目前可以发展下的非同步共振运动的参数的合适的值。此外，55 Cnc e可以通过经由连续的临时共振陷阱向同步演进来避免混乱的旋转行为。
2012-09-07 astro-ph.EP
The 55 Cnc system reassessed
围绕一颗明亮的邻近恒星运行的55 CNC系统提供了一个难得的机会来研究一个多行星系统，该系统具有广泛的行星质量和轨道距离。利用20年的光度学和光谱学数据，我们测量了主恒星的旋转和类似太阳的磁周期。在我们对系统的测速分析中考虑到这个周期，我们可以修改最外面的巨行星及其四个行星同伴的属性。最内侧的行星55 Cnc e是一个异常接近的超级地球，其过境允许进行详细的后续研究。最近的观测支持存在大量的大气层，但其组成和行星的性质仍然未知。我们将我们推导出的行星质量（Mp = 8.0+-0.3 Mearth）与HST/STIS观测得到的光学半径（在530- 750 nm范围内Rp = 1.88+-0.03 Rearth）的精确测量相结合，修正了55 Cnc e的密度（ρ = 6.7+-0.4 g cm-3）。基于这些修改后的属性，我们已经表征了可能的内部55 CNC E使用广义贝叶斯模型。我们确认，这颗行星很可能被一个重量级的大气层所包围，贡献了行星半径的几分之一。虽然我们不能排除大气层下存在水层的可能性，但考虑到对整个光谱和强烈辐射的观测，这种情况不太可能发生。需要在不同的时间尺度上对该系统进行测光和光谱学的后续观测，以进一步研究这一标志性超级地球的性质和起源。
2018-07-11 astro-ph.EP
Can Planets Exist in the Habitable Zone of 55~Cancri?
我们研究的目的是探索在55~Cancri的宜居带中可能存在地球质量的行星，这是一项基于详细的轨道稳定性模拟的努力。已知这颗恒星拥有（至少）五颗行星，质量介于超级地球和彗星型之间。此外，根据观测限制，在$\sim$ 0.8~au和$\sim$ 5.7~au之间存在一个没有行星的空间，注意到这个间隙的内部部分与55~Cnc的宜居带基本一致--这是寻找潜在宜居行星的真诚动机。以前有人认为，55~Cnc系统中能够存在类地宜居行星，包括一颗位于$\sim$ 1.5~au的行星。我们通过采用轨道积分集和假设积分时间为5千万年来探索这种可能性。我们发现，在该系统的宜居带的地球质量的行星的可能性强烈依赖于所采用的系统参数，特别是55~Cnc-f的偏心率，这是有争议的，既有一个高值（$e \sim 0.32$）和一个低值（$e \sim 0.08$）先前已推导。如果采用较低的值（连同系统参数的其他更新），更合理和最新的值，地球质量的行星将能够存在于1.0~au和2.0~au之间的差距，从而暗示了可居住系统行星的可能性。因此，55~Cnc应该被认为是未来可居住行星搜索任务的有利目标。
2019-02-25 astro-ph.EP
New MOST Photometry of the 55 Cancri System
自从发现它的过境性质以来，超级地球55 Cnc e已成为研究最热烈的系外行星之一，在紫外线，光学和红外线范围内进行了光谱和光度观测。为了这个快速增长的数据集，我们贡献了42天的新的，几乎连续的55 Cnc系统的MOST测光。我们对这些观测结果的分析以及2011年获得的发现测光，使我们能够以前所未有的精度确定行星半径（1.990 $^{+0.084}_{-0.080}$ R_Earth）和轨道周期（0.7365417 $^{+0.0000025}_{-0.0000028}$天）。我们还跟踪了在2011年测光中首次观察到的非过境相位变化，并对行星二次日食的深度设定了上限，导致其几何椭圆度的上限为0.6。
2013-02-14 astro-ph.EP
The 55 Cancri System: Fundamental Stellar Parameters, Habitable Zone Planet, and Super-Earth Diameter
明亮的恒星巨蟹座55已知拥有五颗行星，包括一颗过境的超级地球。我们利用CHARA阵列直接测定了55 Cnc的下列天体物理参数：$R=0.943 \pm 0.010 R_{\odot}$，$T_{\rm EFF} = 5196 \pm 24$ K.行星55 Cnc f（$M \sin i = 0.155 M_{Jupiter}$）在其椭圆轨道上的大部分时间都在环绕恒星的宜居带（0.67- 1.32 AU），在那里，由于适度的温室加热，它可能拥有液态水。我们的55 Cancri的恒星半径的测定允许一个模型独立计算的物理直径的过境超级地球55 Cnc e（$\simeq 2.1 R_{\earth}$），这取决于假设的文献值的行星质量，意味着体积密度为0.76 $ρ_{\earth}$或1.07 $ρ_{\earth}$。
2011-07-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Super-Earth Transiting a Naked-Eye Star
基于MOST太空望远镜两周几乎连续的光度监测，我们已经探测到了最里面的行星“e”绕55 Cnc（V=6.0）运行的凌日。凌日的周期（0.74 d）和相位与Dawson & Fabrycky预测的一致，并且与热的超级地球穿越类太阳恒星的预期持续时间和深度一致。假设恒星的质量和半径为0.963_{-0.029}^{+0.051} M_sun和0.943 +/- 0.010 R_sun，则行星的质量、半径和平均密度分别为8.63 +/- 0.35 Mearth、2.00 +/- 0.14 Rearth和5.9_{-1.1}^{+1.5} g/cm^3。平均密度与地球相当，尽管55 Cnc e内部的质量更大，因此压缩更大。这意味着岩石-铁的成分由大量的水、气体或其他轻元素补充。在凌日之外，我们检测到一个正弦信号，类似于由于行星照明相位变化而产生的预期信号，但全范围（168 +/- 70 ppm）太大，无法反射光或热发射。这个信号没有直接的解释，应该通过进一步的观察来检查。55 Cnc e的主星比任何其他已知的凌日行星都要亮，这将有助于未来的研究。
2011-07-07 astro-ph.EP
Theoretical Studies of Comets in the 55 Cancri System
我们目前的轨道积分的各种木星家族彗星（JFC）在55 Cancri系统。已知这颗恒星拥有（至少）五颗行星，质量从超级地球到彗星型不等。此外，根据观测限制，在~0.8 au和~5.7 au之间存在一个没有行星的空间，提供了可居住的类地行星的主要可能性，包括长期轨道稳定性。因此，在55 Cnc系统中研究彗星有一个明显的动机，即彗星被视为向位于恒星宜居带的地球型行星输送水的可行候选机制。然而，我们的研究表明，在55 Cnc系统的JFC类似物的稳定性的持续时间要短得多相比，在太阳系由于系统的行星结构的深刻差异的彗星。例如，在行星55 Cnc-f和55~Cnc-d之间，彗星不会经历类似于地球和火星在太阳系中的近距离彗星相遇，因为55 Cnc系统中的行星质量比太阳系中的大得多，因此彗星的轨道稳定性要差得多。尽管如此，我们预计在0.8 / 5.7天文单位的间隙中，彗星与行星的相遇以及彗星碰撞的数量会增加。未来的观测和额外的理论研究需要阐明55 CNC系统中可居住的类地行星的可能性，包括系外彗星在促进行星可居住性方面的可能作用。
2020-06-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Non-Detection of Iron in the First High-Resolution Emission Study of the Lava Planet 55 Cnc e
本研究利用双子座北望远镜/MAROON-X 高分辨率光谱，对熔岩行星 55 Cnc e 进行首次发射光谱研究，未探测到铁，并得出其大气压上限低于 100 毫巴，与地壳蒸发模型预测一致。
2023-09-05 astro-ph.EP
Hot and cloudy: High temperature clouds in super-Earths and sub-Neptunes
Leiden Observatory（莱顿天文台）；SRON Netherlands Institute for Space Research（荷兰空间研究所）；Tsinghua University（清华大学）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）
研究通过模拟发现，氧含量影响云层形成，O主导大气中TiO₂是主要云成分，且云层在短波长处透射更强。
2026-01-22 astro-ph.EP
Detection of Thermal Emission from a Super-Earth
我们报告的红外线从超级地球55 Cnc e的检测，根据四个掩星获得的温暖斯皮策在4.5微米。我们的数据分析由两部分组成。在第一步中，我们对每个数据集进行单独分析，并比较几个基线模型，以最佳地考虑影响每个光变曲线的系统性。我们采用独立的光度校正技术，包括多项式去趋势和像素映射，产生一致的结果，在1西格玛水平。在第二步中，我们执行包括所有四个数据集的全局MCMC分析，产生131+-28ppm的掩星深度，在IRAC-4.5微米通道中转换为2360+-300 K的亮度温度。这个掩星深度表明，低邦德温度与从行星昼侧到夜侧的低效热传输相关联，或者可能是4.5微米的观测探测了比最大平衡温度更热的大气层（即，热逆层或深热层）。测得的掩星相位和持续时间是一致的圆形轨道，并提高了3西格玛上限55 CNC E的轨道偏心率从0.25到0.06。
2012-05-08 astro-ph.EP
Tidal dissipation and eccentricity pumping: Implications for the depth of the secondary eclipse of 55 Cnc e
我们使用超级地球55 Cnc e作为一个案例研究，以解决潮汐加热的可观察到的效果。我们调查是否行星-行星的相互作用可以迫使偏心率的这颗行星的水平，影响与斯皮策观测到的日食深度。使用常数时滞潮汐模型，我们首先计算了观测到的行星通量作为一个函数的太阳辐射和偏心率，不同的潮汐耗散常数和两个极端的情况下：一个行星没有热再分布和一个行星与充分的热再分布。我们推导出与观测到的过境深度相匹配的偏心率和偏心率值。然后，我们进行N体模拟的行星系，包括潮汐和广义相对论遵循行星e的偏心率的演变。我们比较了模拟所给出的偏心率范围与改变日食深度所需的偏心率。我们发现，行星e的偏心率可以大到足以在一个可测量的水平，以斯皮策测量的热辐射。这影响了对行星的热膨胀系数的限制，热膨胀系数可以高达0.9（而不是忽略潮汐加热时的0.55）。我们还直接从日食深度推导出行星e的偏心率的最大值：e<0.015，假设地球的耗散常数。多行星系统中的凌日系外行星是测试潮汐模型的特殊目标，因为它们的潮汐光度可能是可观测的。未来对日食深度和相位曲线的多波长观测（例如EChO和JWST）应该使我们能够更好地解决这些行星的温度图，并打破单波段观测中仍然存在的潮汐和潮汐加热之间的简并性。此外，偏心率的精确测定将使限制行星的耗散率和探测其内部结构成为可能。
2013-04-01 astro-ph.EP
Investigating the visible phase-curve variability of 55 Cnc e
本研究利用CHEOPS卫星观测55 Cnc e的29次数据，探究其可见光相曲线变异性，发现碳化硅等尘埃或为环恒星环成分，但现有数据尚无法确证环恒星物质导致了该变异性。
2023-07-27 astro-ph.EP
Measured Spin-Orbit Alignment of Ultra-Short Period Super-Earth 55 Cancri e
行星的轨道排列对行星的形成和演化有着重要的限制。超短周期行星（$P<1$ day）的主要形成路径特别神秘，因为这些行星很可能在更远的地方形成，并且还不清楚是什么驱使它们向内迁移到目前的位置。对于较小的超级地球/次海王星行星，测量轨道对准是困难的，这会产生较小的振幅信号。在这里，我们提出了径向速度跨越两个过境的55 Cancri e，一个超短周期的超级地球，观察与极端精密光谱仪（EXPRESS）。使用经典的Rossiter-McLaughlin（RM）方法，我们测量了55 Cnc e的天空投影恒星自旋轨道对准（即，行星的轨道轴和其主星的自转轴之间的投影角）为$λ=10\substack{+17\\ -20}^{\circ}$，未投影角为$ψ=23\substack{+14\\ -12}^{\circ}$。EXPRESS数据的最佳拟合RM模型的径向速度半振幅仅为$0.41\substack{+0.09\\ -0.10} m s^{-1}$。55 Cnc e的自旋轨道排列有利于超短周期行星的动力学温和迁移理论，即通过低偏心率行星-行星相互作用和/或行星潮汐的潮汐耗散。
2022-12-09 astro-ph.EP
55 Cancri: Stellar Astrophysical Parameters, a Planet in the Habitable Zone, and Implications for the Radius of a Transiting Super-Earth
明亮的恒星巨蟹座55已知拥有五颗行星，包括一颗过境的超级地球。利用改进的干涉测量方法直接测定了55 Cnc的天体物理参数：$R=0.943 \pm 0.010 R_{\odot}$，$T_{\rm EFF} = 5196 \pm 24$ K.我们使用等时线拟合确定55 Cnc的年龄为10.2 $\pm$ 2.5 Gyr，这意味着恒星质量为$0.905 \pm 0.015 M_{\odot}$。我们对该系统的宜居带（0.67- 1.32天文单位）的位置和范围的分析表明，周期为$\sim$ 260天和$M \sin i = 0.155 M_{Jupiter}$的行星f，其椭圆轨道的大部分时间都在星周宜居带。虽然行星f的质量太大，任何行星表面都不可能存在液态水，但我们详细阐述了在行星f附近可能存在的替代性低质量物体：一颗大卫星和一颗在宜居带内动态稳定轨道上的低质量行星。最后，我们的直接值55 Cancri的恒星半径允许一个模型独立的计算的物理直径的过境超地球55 Cnc e（$\sim 2.05 \pm 0.15 R_{\earth}$），这取决于行星的质量假设，意味着体积密度为0.76 $ρ_{\earth}$或1.07 $ρ_{\earth}$。
2011-07-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revisiting rho 1 Cancri e: A New Mass Determination Of The Transiting super-Earth
我们提出了一个质量测定凌日超地球rho 1巨蟹座e的基础上，近700个精确的径向速度（RV）测量。这个广泛的RV数据集包括麦克唐纳天文台行星搜索收集的数据和Lick和Keck天文台公布的数据（Fischer等人，2008年）。我们在Harlan J. Smith 2.7 m望远镜的Tull Coude光谱仪上获得了212个RV测量值，并将它们与我们在2003-2004年使用Hobby-Eberly望远镜（HET）的高分辨率光谱仪（HRS）拍摄的131个光谱的新多普勒缩减相结合，用于最初发现rho 1 Cancri e。使用这个大数据集，我们获得了该系统的5行星开普勒轨道解，并测量了rho 1 Cnc e的RV半振幅K = 6.29 +/- 0.21 m/s，并确定质量为8.37 +/- 0.38 M_Earth。因此，质量的不确定性小于5%。这颗行星之前被发现过境其母星（Winn et al. 2011，Demory et al. 2011），这使他们能够估计其半径。结合Gillon等人（2012）的最新半径估计值，我们得到平均密度为rho = 4.50 +/- 0.20 g/cm^3。rho 1 Cnc e在质量半径图中的位置表明，这颗行星含有大量的volitales，可能是围绕岩石核心的富含水的外壳。
2012-08-28 astro-ph.EP
Strong and variable stratospheric CO emission from lava-planet 55 Cnc e observed with NIRCam/JWST
Leiden Observatory, Leiden University（莱顿天文台，莱顿大学）；SRON Netherlands Institute for Space Research（荷兰空间研究所）
通过JWST日食光谱的交叉相关分析，在熔岩行星55 Cnc e上检测到强烈的CO发射信号（~8σ），表明存在富含氢的大气层和陡峭的热反转，并显示出显著的逐次变化。
2026-06-11 astro-ph.EP
Hint of a transiting extended atmosphere on 55 Cancri b
巨蟹座55是一个拥有五颗已知行星的行星系，其中包括一颗非常接近其恒星的热超级地球（55 Cnc e）和一颗更远的巨行星（55 Cnc b），相对于其他已知的热彗星，它的辐射条件更温和。该系统提出了有关近距离系外行星大气演变以及与行星质量和辐射的依赖性的重要问题。这些问题可以通过对扩展氢行星大气的莱曼-α凌日观测来解决，并辅之以对恒星X射线通量的同期测量。事实上，行星“e”已经在凌日中被探测到，这表明该系统几乎是从侧面被观测到的。然而，行星“b”到目前为止还没有被观测到。在这里，我们报告哈勃太空望远镜STIS莱曼α和钱德拉ACIS-S的X射线观测55 Cnc。这些同时观测涵盖了55Cnc e的两次凌日和55Cnc b的两次下合。它们揭示了这颗恒星是一个明亮的莱曼α目标和可变的X射线源。虽然在55 Cnc e的转变期间没有检测到显著的信号，但是我们在55 Cnc b的下结合处检测到7.5 +/-1.8%（4.2 σ）的令人惊讶的莱曼-α吸收。只有在恒星辐射排斥氢原子朝向观测者的多普勒速度范围内才能检测到吸收。我们计算出的误报概率为4.4%，其中考虑到先验未知的过境参数。这一结果表明，55 Cnc b可能有一个扩展的高H I大气层，当行星擦过恒星盘时，它会经历部分凌日。如果得到证实，它将表明比热彗星冷的行星也可以有扩展的大气层。
2012-10-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
HORuS transmission spectroscopy of 55 Cnc e
高光学分辨率摄谱仪（HORuS）是一个新的高分辨率阶梯光栅摄谱仪，可在10.4米大加那利望远镜（GTC）上使用。我们报告的第一个HORuS观测过境的超级地球行星55 Cnc e。我们调查的存在下，钠I和H $α$在其传输光谱和探索的行星传输光谱的HORuS的能力。我们的方法导致在运输和运输外光谱的Na I的双重线（3.4 $\pm$ 0.4）$\times$ 10 $^{-4}$，这设置了上限的检测线吸收从行星大气，这是一个数量级更严格的文献中报道的差异光谱的残差。我们证明，我们能够达到光子噪声极限的剩余光谱使用HORuS的程度，我们将能够很容易地检测到巨大的行星与较大的大气。此外，我们使用最先进的开源工具对55 Cnc e的结构、化学和透射光谱进行了建模。
2020-09-21 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Atmospheres of Hot Super-Earths
热的超级地球可能拥有通过与地面的蒸汽饱和平衡建立的最小大气层。我们解决了这些稀薄的大气在Corot-7 b，开普勒10 b和55 Cnc-e的表面的流体动力学，包括磁阻力和欧姆耗散的理想化处理。我们发现，在所有情况下，大气压力保持接近当地的饱和值。尽管出现了强烈的超音速风，它携带着升华的质量离开亚恒星点，但大气层并没有超出昼夜界限太多。地面温度决定了行星的热（红外）特征，它在很大程度上不受与大气交换的影响，因此遵循有效的辐射模式。然而，大气温度控制着云的凝结，从而控制着云的性质，它可以大大偏离辐射模式。磁阻力和欧姆耗散也会强烈影响大气行为，这取决于大气成分和行星磁场强度。我们的结论是，热的超级地球可能在反射（可能在发射）中表现出有趣的特征，这将追踪它们的地面，大气和磁性的组合。
2011-11-12 astro-ph.EP
Magnetic Fields in Earth-like Exoplanets and Implications for Habitability around M-dwarfs
我们使用Olson & Christiansen（2006）标度律并假设其内部结构与地球相似，对类地系外行星的偶极磁矩进行了估计。我们发现，快速旋转的行星（其中科里奥利力占主导地位的核心对流）的偶极矩，可能高达约80倍的地球的磁矩，M_地球，至少部分的行星的寿命。对于非常缓慢旋转的行星（惯性力占主导地位），偶极磁矩仅达到~1.5 M_地球。将我们的计算应用于目前确认的岩石系外行星，我们发现CoRoT-7 b，Kepler-10 b和55 Cnc e分别可以维持高达~ 18，15和13 M_Earth的发电机。我们的结果还表明，岩石系外行星的磁矩不仅取决于它们的自转速率，而且还取决于它们的形成历史、热状态、年龄和成分，以及磁场的几何形状。这些结果适用于所有岩石行星，但对于M矮星宜居带中的系外行星的特殊情况具有重要意义。
2011-07-14 astro-ph.EP
Dynamics of Rotation of Super-Earths
我们用数值方法研究了几个近地系外行星候选者的旋转动力学。在我们的模型中，由于行星的不对称平衡图形，行星的旋转受到中心恒星的扭矩的干扰。我们用金斯椭球体来模拟行星的形状。我们使用表面的截面和频谱分析，探索采用不同的参数和初始条件接近的主要自旋轨道共振态的系统的旋转相空间的数值。其中一个参数，轨道偏心率，在这里严格讨论的域内的有效性的轨道圆化时间尺度的潮汐模型。我们发现，依赖于一些参数的系统，如行星的半径和质量，偏心率等，旋转可以强烈扰动和混沌层周围的同步状态可能会占据一个显着的相空间区域。55 Cnc e就是一个例子。
2013-06-05 astro-ph.EP
Probing the Blow-Off Criteria of Hydrogen-Rich "Super-Earths"
发现了具有膨胀半径和已知质量的“超级地球”，如开普勒-11b-f，GJ 1214 b和55 Cnc e，表明这些系外行星并没有通过大气逃逸过程失去其星云捕获的富含氢的脱气或撞击输送的原大气层。由于大气氢原子的流体动力学吹离是最有效的大气逃逸过程，我们应用一种与时间相关的数值算法，该算法能够求解一维流体方程组的质量，动量，和能量守恒，以研究具有以氢为主的高层大气的“超级地球”通过加热恒星XUV而经历流体动力学膨胀的标准（软X射线和极紫外线）辐射和通过吹离的热逃逸。根据轨道位置，XUV通量，加热效率和行星的平均密度，我们的研究结果表明，所有“超级地球”的上层大气都可以扩展到很大的距离，因此除了开普勒-11c之外，所有这些都经历了由于罗氏瓣溢出造成的大气质量损失。与HD 209458 b等“热行星”相比，所研究的“超级地球”的大气质量损失要低一到两个数量级，因此可以预期这些系外行星在其剩余的寿命中不会失去氢包层。
2012-12-20 astro-ph.EP
Carbon and Oxygen Abundances in Cool Metal-rich Exoplanet Hosts: A Case Study of the C/O Ratio of 55 Cancri
超级地球系外行星55 Cnc e是五行星系统中最小的成员，最近被观察到正在穿越其宿主恒星。从过境观测的半径估计，再加上光谱测定的质量，提供其内部组成的限制。系外行星内部和大气的组成对元素C/O比特别敏感，这可以从宿主恒星估计到一阶。最近的光谱研究分析了6300 A [O I]线和两条C I线，结果表明55 Cnc具有富碳组成（C/O=1.12+/-0.09）。然而，使用6300 A [O I]线得到的氧丰度对Ni I混合物非常敏感，特别是在富含金属的恒星中，如55 Cnc（[Fe/H]=0.34+/-0.18）。在这里，我们进一步研究55 Cnc的组成，从这些和额外的C和O吸收功能推导出碳和氧的丰度。我们发现，测得的C/O比取决于所使用的氧气线。我们仅基于6300 A [O I]线得出的C/O比与先前的值一致。然而，我们对其他丰度指标的调查结果表明，平均C/O比为0.78+/-0.08。这里确定的较低的C/O比55 Cnc可能将该系统置于原行星盘组成之间的敏感边界，从而产生高（>0.8）与低（<0.8）C/O比的行星。这项研究说明了在确定行星宿主恒星的C/O比时必须谨慎，特别是在寒冷、富含金属的恒星中。
2013-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Homogeneous Analysis of Hot Earths: Masses, Sizes, and Compositions
已经发现类地行星以极短的周期围绕类太阳恒星运行，有些短至4小时。这些“超短周期行星”或“热地球”受到如此强烈的辐射，以至于任何初始的H/He大气都可能因光蒸发而消失。因此，热地球的样本可能会让我们看到岩石核心，这些岩石核心通常被更宽轨道行星上厚厚的H/He信封所覆盖。然而，热地球的质量和半径测量是从不同建模方法的大杂烩中得出的，并且包括几个相互矛盾的结果。在这里，我们对11个已知的热地球的完整样本进行了均匀分析，其日射量超过地球的650倍。我们结合所有可用的数据为每个行星，纳入视差信息从{ \it盖亚}，以改善恒星和行星的参数，并使用高斯过程回归考虑相关噪声的径向速度数据。均匀分析导致热地球的表观成分分散较小，尽管仍然存在一些内在分散。大多数行星的组成与地球相似（35%的铁和65%的岩石），但有两颗行星（K2- 141 b和K2- 229 b）显示出更高的铁含量，一颗行星（55，Cnc，e）的铁含量非常低，或者是低密度挥发物的包络。所有行星的质量都小于8\，$M_\oplus$，尽管选择倾向于更大质量的行星，这表明8\，$M_\oplus$是失控吸积的临界质量。
2019-09-10 astro-ph.EP
On the formation of terrestrial planets between two massive planets: The case of 55 Cancri
考虑到光滑粒子流体动力学（SPH）模拟所需的巨大计算资源以及完全合并对碰撞后物质的高估，通过引入随机物质损失，发展了一种处理行星系形成过程中碰撞的统计方法.在这种方法中，每次合并的唯一结果所损失的质量和含水量在取决于碰撞物体的总质量和含水量的范围内随机变化。将随机损失法应用于太阳系的行星形成，结果与已有的SPH结果一致。我们还将这种方法应用于太阳系外行星系55 Cancri，其中（至少）有五颗行星，并研究最外层两颗行星之间类地行星的形成。假设在吸积阶段后期之前，有500个火星质量胚胎处于动态冷轨道上。在我们的模拟中采用了不同数量的行星胚胎和不同的损失参数的情况。数百次模拟的统计结果表明，一个水储量约为6个地球海洋的类地行星可以在55 Cnc f和d之间形成。它可能位于1.0到2.6 AU之间，但最有可能的区域是1.5到2.1 AU。因此，这颗行星位于潜在宜居带（0.59- 1.43天文单位）的概率相对较低，只有10%左右。55 Cnc f和55 Cnc d行星也可能被塑造，并从巨大的撞击中获得一些水，因此它们的轨道也可能相应地改变。
2021-05-21 astro-ph.EP
Atmospheric compositions and observability of nitrogen dominated ultra-short period super-Earths
我们探讨了氮占主导地位的超短周期超级地球大气的化学和可观测性。我们的假设是，超级地球可能有充满氮气的大气层，对55 Cnc e的观测有利于高平均分子量大气层的情况。我们以土卫六的元素预算为出发点，并使用化学动力学计算出一个热超级地球的大范围可能成分。我们使用分析的温度分布和探索的参数空间跨越数量级的C/O \& N/O比，同时始终保持氮的主导成分。我们产生合成的透射和发射光谱，并评估其潜在的可观测性与未来的詹姆斯韦伯太空望远镜和ARIEL。我们的研究结果表明，HCN是一个强有力的指标，高的C/O比，这是类似的发现H为主的大气。我们发现这些世界很可能具有C/O > 1.0，HCN，CN，CO应该是热发射中寻找的主要分子。在较低温度下（T < 1500 K），高N/O比的NH_3和低N/O比的C_2H_4、CH_4是强吸收剂。在这种气氛中氢的耗尽将使CN、CO和NO在0.6 - 5.0 $μ$ m范围内特别突出的分子。我们的模型表明，即将到来的JWST和ARIEL任务将能够以前所未有的信心区分超短周期超级地球的大气成分。
2020-03-12 astro-ph.EP
55 Cancri e's occultation captured with CHEOPS
过去的掩星和相位曲线观测的超短周期的超级地球55 Cnc e在可见光和红外波长获得了具有挑战性的调和与行星的反射和发射模型。在这项研究中，我们分析了一组41掩星获得了两年的时间跨度与CHEOPS卫星。我们报道了探测到的55颗日冕的掩星，平均深度为$12\pm3$ ppm.我们推导出一个相应的2- $σ$上限上的几何膨胀的$A_g < 0.55$一旦去污从斯皮策测量的热发射在4.5 $μ$ m。CHEOPS的光度性能首次能够在可见光范围内探测到这个超级地球的个别掩星，并识别出可能由恒星颗粒化引起的短时间尺度的光度波纹。我们还发现了一个清晰的47.3天的正弦模式，在时间依赖的掩星深度，我们无法与恒星噪声，也没有仪器系统学，但其行星起源可以测试即将到来的JWST掩星观测这个标志性的超级地球。
2022-11-07 astro-ph.EP
Photochemistry in Terrestrial Exoplanet Atmospheres III: Photochemistry and Thermochemistry in Thick Atmospheres on Super Earths and Mini Neptunes
一些超级地球和迷你海王星可能会有厚厚的大气层，而不是H2占主导地位。我们已经开发了一个光化学-热化学动力学传输模型，用于探索超级地球和迷你海王星上厚大气的组成，适用于H2为主的大气和非H2为主的大气。使用这个模型来研究厚大气的温度和元素丰度范围很广，我们把它们分为富氢大气，富水大气，富氧大气和富烃大气。我们发现，碳的形式是CO2，而不是CH 4或CO在H2贫水占主导地位的厚的气氛，并从氧贫富碳气氛中的轻元素的优选损失导致不饱和烃（C2 H2和C2 H4）的形成。我们应用我们的自洽大气模型来计算已知的过境低质量系外行星GJ 1214 b，HD 97658 b和55 Cnc e的光谱和诊断功能。对于GJ 1214 b类行星，我们发现：（1）C_2H_2在1.0和1.5微米的透射特征和C_2H_2和C_2H_4在9-14微米的热辐射特征是富烃大气的诊断特征;（2）探测到水蒸气特征和确认不存在甲烷特征将为大气以水为主提供足够的证据。总的来说，我们的模拟表明，在解释超级地球/迷你海王星的光谱时，必须考虑化学稳定性。水占主导地位的大气只存在于碳氧比远低于太阳比的情况下，这表明这种大气可能很罕见。
2014-01-05 astro-ph.EP
A Super-Earth and two Neptunes Orbiting the Nearby Sun-like star 61 Virginis
我们提出了精确的径向速度（RV）数据，揭示了一个多系外行星系统轨道附近的明亮的G5 V恒星61室女座。我们4.6年的Keck/HIRES和英澳望远镜精密RV组合表明，迄今为止，至少有三颗行星围绕这颗经过充分研究的恒星运行。这些行星都在低离心率轨道上，周期分别为4.2、38.0和124.0天，投影质量（M sini）分别为5.1、18.2和24.0 M_地球。与RV数据一致的系统的测试集成表明，该配置是动态稳定的。根据内行星内潮汐耗散的有效性，内行星的两颗行星可能已经演化成偏心率固定点的构形，其中所有三颗行星的拱线共转。这一猜想可以用额外的观察来检验。我们提出了一个16年的时间序列的光度观测61室女座，其中包括1194个单独的测量，并指出，它具有良好的光度稳定性。在这些行星的周期内没有发现明显的光度变化。这个新系统是已知的第一个G型类太阳恒星拥有超级地球质量行星的例子。它加入了HD 75732（55 Cnc）、HD 69830、GJ 581、HD 40307和GJ 876，成为一个不断增长的系外行星系统，其中有多颗行星的轨道周期小于一个地球年。这种系统的普遍存在预示着，诸如KEPLER和COROT之类的天基凌日搜索任务将发现许多多凌日系统。
2009-12-14 astro-ph.EP
Arid or Cloudy: Characterizing the Atmosphere of the super-Earth 55 Cancri e using High-Resolution Spectroscopy
附近的超级地球55 Cnc e围绕着一颗明亮的（V = 5.95等）恒星运行，周期约为18小时，质量约为8个地球质量。它的大气层可能富含水，并且有很大的高度，尽管试图描述它的特征已经产生了模糊的结果。在这里，我们提出了一个敏感的搜索水和TiO在其大气中的高光谱分辨率使用双子座北望远镜和GRACES摄谱仪。我们将观测结果与斯巴鲁和CFHT先前的观测结果相结合，改进了对水蒸气存在的约束。我们采用参数模型更新的行星半径的基础上最近的测量，并使用互相关技术，以最大限度地提高灵敏度。我们的研究结果是一致的，是多云或含有少量的水和TiO的大气。使用这些参数模型，我们排除了平均分子量<= 15 g/mol的富水大气（VMR >= 0.1%），在3 sigma置信水平下，比以前的限制有了显着的改善。对于TiO，当VMR大于10^-8时，我们排除了平均分子量小于等于5 g/mol的可能性，置信度为3 sigma;当VMR大于10^-7时，我们的限值上升到平均分子量小于等于10 g/mol。我们可以排除低平均分子量的化学平衡模型，包括和排除TiO/VO在非常高的置信水平（> 10西格玛）。总的来说，我们的结果与具有高平均分子量和/或云，或没有大气的大气是一致的。
2020-07-06 astro-ph.EP
How to Distinguish between Cloudy Mini-Neptunes and Water/Volatile-Dominated Super-Earths
关于新发现的低密度超级地球的最深刻的问题之一是，这些系外行星是否主要是以H2为主的迷你海王星，或者是富含挥发物的世界，其气体包层主要是H2O，CO2，CO，CH 4或N2。对超级地球GJ 1214 b的凌日观测排除了无云的H2主导大气，但无法确定缺乏深层光谱特征是由于高海拔云还是高平均分子质量大气的存在。在这里，我们证明，人们可以明确区分多云的迷你海王星和挥发物占主导地位的世界的基础上的差异，在中等分辨率的近红外透射光谱（R~100）中的翼陡度和相对深度的水吸收功能。在数值反演研究中，我们表明GJ 1214 b，多云H2为主的大气和无云H2大气之间的明确区别将是可能的，如果在光谱过境深度测量的不确定性可以减少到一个因素的~3相比，公布的HST WFC 3和VLT过境观测。我们认为，所需的精度的区别可能是实现与目前可用的仪器叠加10-15过境观测。我们提供了一个缩放定律，缩放我们的定量结果，以其他过境的超级地球和海王星，如HD 97658 b，55 Cnc e和GJ 436 b。使用我们的贝叶斯大气反演框架的改进版本进行分析。新的框架不仅限制了气体成分和云/霾参数，而且还通过贝叶斯模型比较确定了我们检测分子和云/霾物种的信心。使用贝叶斯工具，我们定量地证明了Berta等人（2012）数据中微妙的过境深度变化不足以声称检测到吸水。
2013-06-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
Rocky planet or water world? Observability of low-density lava world atmospheres
本研究利用辐射-对流模型模拟低密度熔岩世界的大气，发现其红外光谱可探测H₂O、CO₂等挥发分，JWST约5次掩食即可检测，为超级地球内部富挥发分提供独立证据。
2023-06-16 astro-ph.EP
Stellar Obliquity of the Ultra-Short-Period Planet System HD 93963
研究利用 Keck/KPF 观测 HD 93963 Ac 的 RM 效应，测得其投影倾角约14°，并结合动力学分析表明两颗内侧超短周期行星与恒星自转近共面。
2025-05-16 astro-ph.EP
Two neighbours of the ultra-short-period Earth-sized planet K2-157 b in the warm Neptunian savanna
本文通过ESPRESSO视向速度观测确认并刻画了超短周期地球大小行星K2-157 b，发现其具有岩石成分，并探测到两颗超海王星质量邻居K2-157 c和d，揭示该系统类似55 Cnc的罕见轨道结构，支持USP行星通过长期相互作用驱动的偏心率机制向内迁移。
2025-06-25 astro-ph.EP
