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
Five Long-period Extrasolar Planets in Eccentric orbits from the Magellan Planet Search Program
麦哲伦速度巡天发现了五颗围绕G和K矮星运行的新行星。这些伴星是木星质量的行星,在偏心(e \geq 0.24)的中长期轨道上运行。HD 86226b围绕着一颗金属丰度为G2的矮星。行星的MP sin i质量为1.5 MJUP,半长轴为2.6 AU,离心率为0.73。HD 129445b围绕着一颗富含金属的G6矮星运行。该行星的最小质量为MP sin i =1.6 MJUP,半长轴为2.9 AU,离心率为0.70。HD 164604b围绕一颗K2矮星运行。MP sin i质量为2.7 MJUP,半长轴为1.3 AU,偏心率为0.24。HD 175167b是一颗富含金属的G5恒星。MP sin i质量为7.8 MJUP,半长轴为2.4 AU,偏心率为0.54。HD 152079b围绕一颗G6矮星运行。行星的MP sin i质量为3 MJUP,半长轴为3.2 AU,离心率为0.60。
2010-01-26 astro-ph.EP
Thermal-orbital coupled tidal heating and habitability of Martian-sized extrasolar planets around M stars
M型恒星是寻找太阳系外可居住行星的好目标。由于它们的有效温度很低,M星的宜居带非常接近恒星本身。对于靠近恒星的行星,潮汐加热在热演化和轨道演化中起着重要的作用,特别是当行星轨道具有相对较大的偏心率时。虽然潮汐加热与行星的热状态和轨道相互作用,但对M星周围的太阳系外行星的这种耦合计算还没有进行过。我们使用简单的结构和轨道模型进行耦合计算,并分析了一个类地行星的热状态和可居住性。考虑到这颗行星是火星大小,潮汐加热并部分融化地幔,如果恒星质量小于太阳质量的0.2倍,并且轨道的初始偏心率大于0.2,则保持平衡态。由于地幔熔化而减少的热量耗散使这颗行星即使轨道距离很小,也能在宜居带停留10 Gyr以上。平衡态下的地表热通量介于火星和木卫一之间。行星的热状态主要取决于偏心率的初始值和恒星的质量。
2014-06-10 astro-ph.EP
Observational biases in determining extrasolar planet eccentricities in single-planet systems
我们调查了单行星系统径向速度观测获得的系外行星轨道参数测量的潜在偏差。我们创建一个模拟目录的径向速度数据,选择输入行星的质量,周期,并从实际的径向速度调查和不同的输入偏心率观察模式。我们应用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)模拟,并比较所得的轨道参数的输入值。我们发现,组合的有效信噪比的数据,相位覆盖的最大差距,和观测覆盖的周期总数是一个很好的预测导出的轨道参数的质量。由于偏心率是正定的,我们发现在近圆形轨道上的行星的偏心率优先被高估,典型的偏差是调查中偏心率不确定性中位数的1-2倍(例如,0.04在Butler等人2006年的目录中)。在进行总体分析时,我们建议使用边缘化后验偏心率分布的模式,以尽量减少潜在的偏倚。虽然Butler et al.(2006)的星表报告只有17%的单行星系统的偏心率低于0.05,但我们估计e < 0.05轨道的真实比例约为f(0.05)=38 \pm 9%。对于P > 10天的行星,我们发现f(0.05)=28 \pm为8%,而Butler et al.(2006)为10%。这些行星要么从未获得大的偏心率,要么在任何显著的偏心率激发后被圆化。
2010-08-24 astro-ph.EP
Detection and Characterization of Extrasolar Planets through Mean-Motion Resonances. II. The Effect of the Planet's Orbital Eccentricity on Debris Disk Structures
在碎片盘中观察到的结构可能是由与行星或恒星同伴的引力相互作用造成的。这些受扰动的圆盘通常被认为表明行星的存在,并提供了对圆盘和扰动行星性质的见解。碎片盘中的间隙可能表明间隙内存在行星,但这种间隙也可能发生在远离行星轨道的平均运动共振(MMR)处,这是我们感兴趣的焦点。我们扩展我们的研究,通过MMR的行星盘相互作用,在较早的文件中,系统中的扰动行星有适度的轨道偏心率,在系外行星系统中常见的情况。特别是,一个新的结果是,3:1 MMR变得明显,在更高的偏心率,而它的影响是不存在的圆形行星轨道。我们也只考虑与至少1个木星质量的行星体的引力相互作用。我们早期的工作表明,即使是1个地球质量的行星理论上也可以打开MMR间隙;然而,考虑到低质量行星可以打开的狭窄间隙,它的可观测性将是值得怀疑的。我们发现,两个突出的结构,2:1和3:1 MMR的宽度,位置和形状,可以用来确定质量,半长轴,和偏心率的行星扰动,并提出了一个算法这样做。这些MMR结构可以用来缩小位置,甚至确定碎片盘中任何推断但尚未看到的行星的行星属性(如质量)。我们还简要地讨论了偏心盘的亮度不对称性和它们的依赖于这些磁盘观察到的波长的影响。
2017-09-28 astro-ph.EP
Effects of Turbulence, Eccentricity Damping, and Migration Rate on the Capture of Planets into Mean Motion Resonance
成对的太阳系外行星在向内漂移时经常锁定在平均运动共振中。本文研究了巨行星的会聚迁移(由拱星盘驱动),确定了它们被捕获到平均运动共振的概率。这种行星进入共振的概率取决于共振的类型、迁移率、偏心阻尼率和湍流波动的幅度。这个问题的研究都通过直接积分的完整的3体问题,并通过半解析模型方程。一般来说,共振的概率随着迁移率的增加而减小,并且随着湍流水平的增加而减小,但是随着偏心阻尼而增加。以前的工作表明,观测到的太阳系外行星的轨道要素(偏心率和半长轴)的分布可以通过多个行星的迁移模型来重现。然而,这些结果取决于共振锁定,这项研究表明,进入-和维护-平均运动共振敏感地依赖于迁移率,偏心阻尼,和湍流。
2010-11-05 astro-ph.EP
Possible scenarios for eccentricity evolution in the extrasolar planetary system HD 181433
我们分析了多行星系统HD 181433的动力学。它由两颗气体巨行星(c和d)组成,msin i = 0.65 MJup和0.53 MJup,周期分别为975和2468天。这两颗行星似乎处于5:2的平均运动共振中,因为这是系统动态稳定所必需的。第三颗行星的质量为m_b sin i = 0.023 MJup,轨道周期为9.37天。每颗行星的轨道都有很大的偏心率,目前的估计值为e_b = 0.39,e_c = 0.27和e_d = 0.47。在本文中,我们评估了不同的情况,可以解释这些偏心轨道的起源,特别是最里面的身体,注意到行星b的大偏心率不能通过与外部对的长期相互作用来解释。我们考虑的情况下,该系统以前包含一个额外的巨行星,是在一段时间的行星之间的动力学不稳定弹出。N体模拟表明,在外行星之间的散射和喷射过程中,一个巨大的和内部的身体之间的近距离接触可以提高e_b到它的观测值。我们考虑了系统中一颗未被探测到的行星可能会增加外部巨行星对行星b的长期强迫,但我们发现由此产生的离心率并不足以与观测到的离心率相一致。我们还考虑了一个方案,其中的中心恒星的自旋下降导致系统通过长期共振。低于临界值的自旋下降率导致长期捕获行星b的长期共振,驱动偏心率趋于统一。然而,如果系统中存在额外的短周期低质量行星,我们发现相互散射可以将行星b从长期共振中释放出来,导致系统的轨道参数与今天观察到的相似。
2013-05-31 astro-ph.EP
Constraining the nature of the possible extrasolar PDS110b ring system
猎户座OB 1a星协中的年轻恒星PDS 110在2008年和2011年经历了两次类似的日食,每次持续至少25天。对这些事件的一个合理解释是,这颗恒星被一颗看不见的巨行星(命名为PDS 110 b)所遮蔽,该行星被一个环形系统环绕,该系统占据了希尔球的很大一部分。通过对三体问题的数千次数值模拟,我们限制了这颗行星的质量和偏心率,以及它的环的大小和倾角,这些参数不能仅仅由观测数据来确定。我们对PDS 110 b环系统进行了广泛的不同配置,并排除了所有与观测结果不匹配的配置。结果表明,该行星环系统可以是倒行的,也可以是倒行的,最好是环的倾角小于$60^\circ$,半径在0.1 ~ 0.2 au之间,行星质量大于$35 M_\mathrm{Jup}$,离心率小于0.05。
2021-07-12 astro-ph.EP
Spin Dynamics of Extrasolar Giant Planets in Planet-Planet Scattering
行星-行星散射最能解释太阳系外巨行星的离心率分布。过去的文献表明,行星的轨道演变是由于行星-行星散射。本文研究了双行星系统中行星-行星散射中行星的自旋演化。自旋可以显着演变,由于自旋-轨道耦合可能通过演变的自旋和轨道进动在行星-行星散射阶段。行星自转的主要扭矩来源是恒星扭矩,行星平面扭矩的贡献可以忽略不计。作为自旋演化的结果,行星最终可能会像我们太阳系中的行星一样具有显著的平行度(行星自身轨道法线与自旋轴之间的角度)。
2021-03-29 astro-ph.EP
Planet-planet scattering in planetesimal disks II: Predictions for outer extrasolar planetary systems
我们开发了一个理想化的动力学模型来预测外太阳系行星系的典型属性,在半径超过5 AU。我们的假设是,在外部行星系的动力学演化是由行星-行星散射和行星与小天体(“星子”)的外部磁盘的相互作用的组合控制。使用5,000个长时间的N体模拟,我们跟踪了被50个地球质量的原始星子盘包围的三颗行星的演化。对于大的行星质量(以上的土星)的磁盘的影响是温和的,我们恢复观测到的偏心率分布的太阳系外行星(主要是在较小的半径观察)。我们解释了所观察到的质量依赖的偏心率调用强相关性在同一系统中的行星质量。对于较低质量的行星,我们观察到不同的动力学行为:强烈的散射事件,突然跳跃的偏心率由于共振交叉,并重新圆分散的低质量行星在磁盘。我们提出了最终的偏心率和倾角的分布,并讨论了它们如何随行星质量和初始系统结构而变化。我们预测的过渡到较低的偏心率为低质量的行星在半径的磁盘影响的动态。能够探测K~5 m/s和周期超过10年的行星的径向速度测量将限制这一制度。我们还研究了共振和非共振多行星系统的人口。我们表明,在系统中,避免近距离接触的行星,星子盘作为一个阻尼机制,经常人口的平均运动共振。共振链应该是外行星系中大质量行星的常见现象。
2010-01-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Avoiding resonance capture in multi-planet extrasolar systems
太阳系外多行星系统的一个常见特征是,在低阶平均运动共振中,行星对的数量很少。我们通过会聚盘驱动迁移重新审视共振捕获的物理学。我们指出,典型的开普勒系统的稳定配置的行星间距,行星可以经常保持一个小的,但非零的偏心率,由于其邻居的引力摄动。再加上捕获所需的迁移率上限,有限的偏心率可能使共振捕获在类太阳系统中比海王星小的行星变得困难或不可能。这种有效捕获的质量限制与观察到的具有质量决定的系外行星对大致一致:较重行星位于较轻行星外部的行星对-这将在其磁盘中进行收敛迁移-那些处于或接近共振的行星更有可能具有总质量大于两个海王星质量而不是较小的质量。这一共识表明,在类太阳恒星周围观测到的共振对的缺乏可能仅仅是由于低质量行星的共振捕获概率很小。因此,避免共振捕获的行星对在最终接近时碰撞的可能性要小得多,而不是简单地相互迁移,成为一个具有较轻行星外部的发散迁移对。对于M星周围的系统,我们预计共振对会更常见,因为有效捕获的最小质量阈值约为地球质量。
2017-04-28 astro-ph.EP
Calibration of Equilibrium Tide Theory for Extrasolar Planet Systems
我们提供了一个“有效的理论”的潮汐耗散在太阳系外行星系统的经验校准模型的平衡潮汐。该模型是有效的高阶偏心率和参数化的两个常数的散装耗散-一个耗散在行星和一个耗散在宿主恒星。我们能够一致地描述太阳系外行星系统的周期,偏心率和质量(与土星质量的下限)的分布与这个简单的模型。我们的模型与短周期系外行星系统的生存是一致的,但不与等质量恒星双星的循环周期,这表明后者的系统比系外行星的宿主恒星经历了更高水平的耗散。我们的模型也不符合膨胀的行星半径作为潮汐耗散的结果的解释。演化A星周围短周期行星的缺乏被解释为恒星半径随演化而增加导致的潮汐螺旋增强的结果。
2010-09-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Pervasive Orbital Eccentricities Dictate the Habitability of Extrasolar Earths
类地行星的长期可居住性需要低轨道偏心率。由于许多太阳系外的行星系都与恒星伴星有关,因此来自遥远恒星伴星的长期扰动是激发行星偏心率的一个非常重要的机制。虽然类地行星在恒星双星系统中的轨道演化已经被很好地理解,但双星系统扰动对包含额外气体巨行星的更现实系统的影响却很少被研究。在这里,我们提供了一个大的数值积分,确定初始轨道参数导致偏心轨道合奏确认的分析标准。我们表明,太阳系外的地球很可能会经历一个广泛的轨道演变所决定的气体巨行星的位置,需要更集中的研究偏心率对生命的潜力的影响。
2010-03-02 astro-ph.EP
The SOPHIE search for northern extrasolar planets XV. A Warm Neptune around the M-dwarf Gl378
我们提出了一个温暖的海王星轨道的M-矮星G1378的检测,使用径向速度测量获得的SOPHIE摄谱仪在天文台上普罗旺斯。这颗恒星是在索菲系外行星联盟的子项目中观测到的,该项目致力于寻找M矮星周围的行星。Gl 378是一颗M1恒星,距离14.96 pc。发现的这颗行星名为Gl 378 b,最小质量为13.02 $\rm M_{Earth}$,轨道周期为3.82天,位于热海王星沙漠的下边界。作为M矮星周围为数不多的此类行星之一,Gl 378 b为这些近距离行星的演化历史提供了重要线索。特别地,0.1的偏心率可能指向高偏心率偏移。这颗行星也可能由于辐射而失去了部分外壳。
2019-02-15 astro-ph.EP
The SOPHIE search for northern extrasolar planets XIII. Two planets around M-dwarfs Gl617A and Gl96
我们报告的检测两个系外行星和进一步的暂定候选人周围的M-矮星G196和G1617 A,径向速度测量的基础上获得的SOPHIE摄谱仪在天文台上普罗旺斯。这两颗恒星都是在SOPHIE系外行星联盟专门的M-矮星次级方案的背景下观测到的,该次级方案旨在通过系统的调查来探测附近M-矮星周围的系外行星。对于Gl 96,我们发现了一颗新的系外行星,直径为73.9 d,最小质量为19.66地球质量。G196 b的离心率为0.44,是绕M恒星运行的最偏心的行星之一。对于Gl 617 A,我们独立地确认了最近报道的一颗86.7 d的系外行星,其最小质量为31.29地球质量。Gl 96 b和Gl 617 A b都可能在宜居带内,尽管Gl 96 b的高离心率可能使它太靠近近心点的恒星。
2018-06-28 astro-ph.EP
Parametrizing the exoplanet eccentricity distribution with the Beta distribution
研究表明,太阳系外行星的轨道偏心率分布可以用Beta分布很好地描述。Beta分布的几个性质使其成为实现这一目的的强大工具。例如,Beta分布可以仅使用两个形状参数(a和b)来再现各种范围的概率密度函数(PDF)。我们认为,这使得它非常适合作为贝叶斯比较人口分析的参数模型。贝塔分布在0到1的区间内也是唯一定义的,这意味着它可以在分析太阳系外行星的观测结果时作为偏心率的适当先验。使用嵌套抽样,我们发现通过径向速度检测到的396颗系外行星的偏心率分布具有高信噪比,可以很好地描述为Beta分布,参数a = 0.867+/-0.044,b = 3.03+/-0.17。贝塔分布被证明是3.7倍更有可能代表潜在的分布的系外行星偏心率比下一个最好的模型:瑞利+指数分布。同样的数据也用于一个例子人口比较利用贝塔分布,我们发现,短周期和长周期的行星是由不同的贝塔分布在11.6西格玛的信心,并显示与潮汐循环的影响一致的签名。
2013-06-26 astro-ph.EP
Detection and Characterization of Extrasolar Planets through Mean-Motion Resonances: Simulations of Hypothetical Debris Disks
行星对邻近盘的引力影响为探测和研究太阳系外行星系提供了强有力的工具。在这里,我们表明,差距可以打开动态冷碎片磁盘的平均运动共振的轨道行星。这些间隙是从行星本身的轨道上打开的,这表明并非所有的盘间隙都需要包含行星体。这些间隙大而深,足以在大范围合理的盘行星参数的解析盘图像中检测到,尽管我们迄今为止还没有发现任何这样的间隙。间隙的形状和大小可以诊断行星的位置、偏心率和质量,并允许人们推断出看不见的行星的存在,以及这些系统中可见和不可见行星的许多重要参数。我们提出的表达式,使行星质量计算所观察到的差距的宽度和位置。
2016-03-29 astro-ph.EP
Stability of binary on highly eccentric orbit
众所周知,在卫星轨道上捕获的可能性随着主轨道偏心率的增加而降低。这意味着,在偏心轨道上的行星的卫星不太稳定。我们研究问题的解析和数值方法。无限小质量的卫星和真正的双星系统之间的差异。导出了双星系统轨道能量与外偏心率的关系。根据我们的研究结果,我们可以得出结论,太阳系外行星的卫星可能比我们太阳系的行星小得多。此外,对偏心率的依赖也限制了我们太阳系中巨行星的迁移。讨论了该方法在飞行动力学和任务设计中的应用。
2013-04-25 astro-ph.EP
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
Thermal Tides in Fluid Extrasolar Planets
非同步旋转和轨道偏心率导致了近距离气态巨型系外行星(热彗星)的时间依赖性辐射。这种随时间变化的表面加热引起了在整个行星上传播的流体运动。我们调查的能力,这种“热潮汐”产生的四极矩,可以耦合到恒星引力潮汐力。虽然以前的研究讨论了具有固体表面的行星,但在这里,我们专注于完全流体的行星,以了解具有小核心的气体巨星。为了简单起见,忽略了科里奥利力、热扩散和扰动的自重。首先,我们研究热强迫的响应,通过流体方程的解析解,其中强迫频率作为一个小参数。在零频率的“平衡潮”极限中,存在流体运动,但不引起四极矩。在下一个近似中,对平衡潮汐的有限频率修正确实导致了非零的四极矩,其符号将行星从同步自旋中扭转{ \it}。然后,我们数值求解边界值问题的热强迫,线性响应的中性分层内部和稳定分层信封的行星。数值结果发现,在足够长的强迫周期的四极矩与解析的非共振结果一致。令人惊讶的是,在1-30天的强迫周期的范围内,诱导的四极矩可以远远大于解析结果,由于内部重力波的响应,在辐射包线中传播。我们讨论的相关性,我们的结果的自旋,偏心率和热演化的热彗星。
2009-12-11 astro-ph.EP
On the Eccentricity Distribution of Short-Period Single-Planet Systems
我们应用标准的马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)分析技术的50个短周期,单行星系统发现的径向速度技术。提出了一种新的评价非零轨道偏心率重要性的方法--Γ分析法,该方法将频率自助法与贝叶斯分析相结合.我们发现,从Γ分析的偏心率估计一般是一致的,从标准MCMC分析和以前的参考结果。Γ方法对于评估小偏心率的重要性特别有用。我们的研究结果表明,目前的样本量不足以得出强有力的结论,潮汐相互作用和扰动的作用,在塑造短周期单行星系统的偏心率分布。我们使用贝叶斯人口分析表明,分析分布的混合物是一个很好的近似的基础偏心率分布。对于短周期的行星,我们发现的参数的最可能的值的分析函数给出了观测到的偏心率。这些解析函数可用于理论研究或分析短周期行星时作为偏心率分布的先验。随着测量精度的提高和样本容量的增加,该方法可以应用于更复杂的参数化的太阳系外行星系的偏心率的基本分布。
2011-08-08 astro-ph.EP
Chaotic Excitation and Tidal Damping in the GJ 876 System
M矮星GJ 876是已知距离多行星系最近的恒星。三颗外行星被锁定在一个混沌的拉普拉斯型共振和一个明显偏心的短周期超级地球中,这个系统代表了对太阳系外行星动力学的独特阐述。一个关键的问题,关系到这个系统的长期演化,以及近距离行星的命运,是如何保持最内侧行星的显着偏心率,以对抗与宇宙年龄相当的时间尺度上的潮汐循环。在这里,我们采用随机长期扰动理论和N体模拟表明,最内部的行星的轨道是由外在的混沌强迫和潮汐耗散之间的微妙平衡。因此,行星的轨道偏心率代表了其潮汐品质因数的间接测量。根据该系统的现今结构,我们估计太阳系外的超级地球GJ 876 d具有太阳系气体巨星的潮汐Q~ 10,000 - 100,000- a值特征。
2018-02-23 astro-ph.EP
Falling Transiting Extrasolar Giant Planets
我们重新审视的潮汐稳定性的太阳系外系统窝藏过境行星,并证明,独立于任何潮汐模型,只有一个(HAT-P-2B)的这些行星有一个潮汐平衡态,这意味着最终碰撞的这些对象与他们的主恒星。因此,传统的循环和同步时标不能被定义,因为相应的状态不代表潮汐演化的终点。使用数值模拟的耦合潮汐方程的自旋和轨道参数的每个过境行星系,我们证实了这些预测,并表明,轨道偏心率和恒星的密度不遵循通常假设的指数松弛,而是显着减少,最终达到零值,只有在最后失控合并的行星与恒星。{ \it all}旋转和轨道参数的唯一特征演化时间尺度是系统的寿命,其关键取决于恒星内潮汐耗散的大小。这些结果意味着凌日行星的近圆形轨道和恒星自转轴与行星轨道的对齐不太可能是由于潮汐耗散。其他的耗散机制,例如与原行星盘的相互作用,必须被调用来解释这些属性。
2009-01-14 astro-ph.EP
Determination of the Interior Structure of Transiting Planets in Multiple-Planet Systems
在一颗短周期凌日的太阳系外行星受到伴星的扰动时,其内部的潮汐耗散可以驱动系统的轨道演化到一个所谓的潮汐固定点,在这个点上,凌日行星的拱线和它的扰动物的拱线是一致的,并且行星和扰动物的轨道偏心率的变化都被减弱了。对拱点岁差率有重要贡献的是长期的行星-行星相互作用、广义相对论以及由凌日行星的潮汐和旋转扭曲产生的引力四极场。因此,内行星的固定轨道偏心率是行星内部结构的强大功能。我们在最近发现的HAT-P-13外行星系的特定背景下说明了这些想法,并表明人们已经可以收集到重要的见解,内部过境行星的物理性质。我们提出的结构模型的行星,这表明它的观测半径可以保持一个参数序列的模型,适当地改变核心质量和潮汐能量耗散在内部。我们使用的轨道动力学的八极阶长期理论,推导出依赖的内行星的偏心率,其潮汐勒夫数。我们发现,目前测得的偏心率,意味着0.116 < k2_{b} < 0.425,0 M_{Earth} < M_{core} <120 M_{Earth} $,和Q_{b} <300,000。对偏心率的改进测量将很快允许对所有这三个量进行更严格的限制,并将为太阳系外行星的内部结构提供前所未有的探测。
2009-07-28 astro-ph.EP
On homogeneous statistical distributions exoplanets for their dynamic parameters
得到了太阳系外系统轨道参数(半长轴、周期、偏心率)和物理特性(质量、母星光谱型)的正确分布。在太阳系外的轨道共振被认为是。它表明,帐户更薄的影响,包括使用小波方法,在明显不正确的减少的分布是不合理的,什么样的均匀的统计分布的系外行星的动态参数,在本工作中收到的,证明。
2009-11-30 astro-ph.EP
Refined stellar, orbital and planetary parameters of the eccentric HAT-P-2 planetary system
我们提出了完善的参数太阳系外行星系HAT-P-2(也称为HD 147506),根据新的径向速度和光度数据。HAT-P-2b是一颗凌日的太阳系外行星,轨道偏心。我们提出了一个详细的分析的行星和恒星的参数,产生一致的结果的质量和半径的恒星,更好的约束的轨道偏心率,和完善的行星参数。主恒星的改进参数为M_star = 1.36 +/- 0.04 M_sun和R_star = 1.64 +/- 0.08 R_sun,而行星的质量为M_p = 9.09 +/- 0.24 M_Jup,半径为R_p = 1.16 +/- 0.08 R_Jup。行星的精确凌日时期和周期为E = 2,454,387.49375 +/- 0.00074(BJD)和P = 5.6334729 +/- 0.0000061(天),近星点的轨道偏心率和幅角分别为e = 0.5171 ± 0.0033和omega = 185.22 ± 0.95度。这些轨道要素使我们能够预测日食的时间,准确度约为15分钟。我们还讨论了这种显着的偏心率的影响,包括在过境光变曲线的不对称性的表征。上面给出了一些简单的公式,这些公式又可以用来利用纯粹的测光数据来限制轨道偏心率。这将特别有助于对凌日行星进行非常高精度的星载观测。
2009-10-08 astro-ph.EP
Orbital structure of the GJ876 extrasolar planetary system, based on the latest Keck and HARPS radial velocity data
我们使用完整的径向速度数据阵列,包括最近公布的HARPS和凯克天文台集,来描述的行星系的轨道结构绕GJ 876。首先,我们提出并详细描述了一种快速的方法来拟合摄动轨道配置,基于积分的灵敏度方程推导出的原始$N$体问题的方程。此外,我们发现,这是不令人满意的处理现有的径向速度数据的GJ 876在传统的白噪声模型,因为实际的噪声出现自相关(并显示非白色的频谱)。这种相关性的时间尺度大约是几天,相关噪声的贡献大约是2 m/s(即,类似于Keck数据中的内部误差水平)。我们提出了一个变化的最大似然算法来估计系统的轨道配置,考虑到红噪声的影响。特别是,我们发现,在以前的研究中获得的最里面的行星\emph{d}的非零轨道偏心率,很可能是一个错误解释的红噪声的数据。除了某些轨道参数的偏移外,红噪声还使得拟合不确定度被系统地低估(而在传统的白噪声模型中,它们被处理)。此外,我们表明,最外层的行星的轨道偏心率实际上是不确定的,虽然有界的$\sim 0.2$。最后,我们调查可能的轨道非共面性的系统,并限制行星\emph{b}和\emph{c}轨道之间的相互倾斜的$5^\circ-15^\circ$,根据相互轨道节点的角位置。
2011-05-24 astro-ph.EP
Forever alone? Testing single eccentric planetary systems for multiple companions
确定太阳系外行星的轨道偏心率对于了解该系统的动力学环境和历史至关重要。然而,由于观测采样差、信噪比低和/或与其他行星信号的简并性,离心率通常很难确定或完全被错误描述。一些先前被认为包含一颗中等偏心率行星的系统,在进一步的监测之后,已经显示出在近圆形轨道上有两颗行星。我们调查了已发表的明显的单行星系统,看看现有的数据是否可以更好地拟合两个较低偏心率的行星。我们确定了九个有前途的候选系统,并进行详细的动力学测试,以确认潜在的新的多行星系统的稳定性。最后,我们比较了单行星和双行星场景的预期轨道,以更好地为这些有趣系统的未来观测提供信息。
2013-07-04 astro-ph.EP
Eccentric debris belts reveal the dynamical history of the companion exoplanet
近年来,在太阳系外观测到了一些偏心碎片带。对于它们的形状,最常见的解释是附近有一颗偏心的行星伴星。来自这样一个伴星的引力扰动会导致带内微行星的周期性偏心率变化,并具有一定范围的岁差频率。总体预期形状是具有有限最小宽度的偏心带。然而,已经发现几个观察到的偏心碎片盘的宽度比理论预期的要窄。在本文中,我们研究了两种机制,可以产生这种小的宽度:(i)原行星盘可以与行星和/或星子相互作用,缓慢地驱动前者的偏心率和阻尼后者的偏心率;(ii)伴星可以通过行星-行星散射随机获得偏心率。我们表明,在适当的条件下,这两种情况下提供了一个合理的方法来减少一个扰动行星外部的偏心带的最小宽度。然而,原行星盘的影响在大的分离(a > 10 au)由于缺乏气体和有限的盘寿命而减弱。这些发现表明,人们可以利用碎片盘的形状和宽度来揭示太阳系外系统的演变,限制原行星盘的特性和行星-行星散射的普遍性。对碎片藏匿系统的进一步观测可以证实,薄碎片带是一种常见现象,还是罕见的初始条件或演变过程的结果。
2022-09-26 astro-ph.EP
EXOFIT: Bayesian Estimation of Orbital Parameters of Extrasolar Planets
我们介绍EXOFIT,贝叶斯工具估计太阳系外行星的径向速度测量的轨道参数。EXOFIT目前可以搜索一颗或两颗行星。EXOFIT采用马尔可夫链蒙特卡罗方法实现面向对象的方式。作为一个例子,我们重新分析了HD 155358的轨道解,并与已发表的轨道参数的结果进行了比较。为了检查协议的EXOFIT轨道参数与公布的,我们检查了径向速度数据的30颗恒星随机从www.exoplanet.eu。我们发现,虽然轨道周期同意在这两种方法,EXOFIT更喜欢较低的偏心率的解决方案,行星具有较高的(e >=0.5)轨道偏心率。
2009-07-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The SOPHIE northern extrasolar planets. I. A companion close to the planet/brown-dwarf transition around HD16760
我们报告的发现,一个亚恒星的同伴或大质量的木星轨道的G5 V星HD 16760与光谱仪苏菲安装在OHP的1.93米望远镜。介绍了该摄谱仪的特点和性能,以及SOPHIE系外行星联盟计划。HD 16760 b的最小质量为14.3兆焦耳,轨道周期为465天,离心率为0.067,似乎位于巨行星质量分布的末端,接近行星/棕矮星过渡。它的圆形轨道支持气体原行星盘的形成。
2009-07-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Constraining the interior of extrasolar giant planets with the tidal Love number k_2 using the example of HAT-P-13b
凌日和径向速度观测不断发现越来越多的系外行星。然而,当涉及到观察到的行星的组成时,数据与几种内部结构模型兼容。因此,一个对行星密度分布敏感的行星参数可能有助于进一步限制大量可能的模型。我们的目标是调查到何种程度的系外行星的内部可以限制在核心质量和信封金属丰度的潮汐勒夫数k_2考虑作为一个额外的可能观察到的参数。由于它是唯一一颗具有观测确定的k_2的行星,我们通过求解不同边界条件下的流体静力平衡方程和质量守恒方程,建立了热木星系外行星HAT-P-13 b的内部模型。特别是,我们改变了地面温度和外部温度曲线,以及在尽可能宽的参数范围内的包络金属丰度。我们还考虑了与非灰色大气模型一致的大气条件。对于所有这些模型,我们计算了勒夫数k_2,并将其与HAT-P-13 b的偏心率测量值所允许的k_2值范围进行了比较。我们以HAT-P-13 b为例,展示了行星的温度、包层金属丰度、核心质量和勒夫数之间的一般关系。对于任何给定的k_2值,可以确定最大可能的核心质量。对于HAT-P-13 b,基于最新的偏心测量,我们发现Mcore < 27 ME。我们能够限制的信封和散装金属HAT-P-13 b的1 - 11倍恒星金属和扩展的等温层在行星的大气中的3 - 44巴。假设采用平衡潮汐理论,我们发现潮汐Q的下限与10^3 - 10^5一致。
2011-12-09 astro-ph.EP
Orbital evolution of eccentric planets in radiative discs
太阳系外行星的平均偏心率约为0.29,其偏心率分布与太阳系有明显的不同。在考虑的其他情况中,有人提出,偏心率可能会通过行星盘的相互作用而增加。最近,人们已经注意到,盘的结晶状态可以显着影响生长的原行星的迁移特性。然而,在辐射盘中的行星偏心率的演化还没有被考虑。在本文中,我们研究了偏心轨道上的行星嵌入在一个三维粘性盘的演化和分析盘的行星的轨道演化的影响。我们使用三维流体动力学代码NIRVANA,包括全张量粘度和隐式辐射输运的通量限制扩散近似。该代码使用FARGO算法来加速模拟。首先,我们测量固定轨道圆盘施加在行星上的扭矩和功率,然后让行星从初始偏心率开始,并在圆盘中演化。对于局部等温,我们证实了以前的结果,并发现偏心阻尼和向内迁移的行星核心。在辐射盘的情况下,只要行星的离心率高于一定的阈值,行星就会经历向内的迁移。在离心率衰减后,质量低于33个地球质量的核开始向外迁移,而质量较高的核总是向内迁移。对于研究的所有行星质量(最多200个地球质量),我们都发现了偏心阻尼。在粘性圆盘中,嵌入行星的轨道偏心率在演化过程中与质量无关。因此,行星盘的相互作用似乎不是解释所观察到的系外行星高偏心率的可行机制。
2010-08-16 astro-ph.EP
Planetesimal Dynamics in the Presence of a Giant Planet II: Dependence on Planet Mass and Eccentricity
在原行星盘中存在一颗早期形成的巨行星对其他行星胚胎的生长有着复杂的影响。来自行星的引力扰动可以将平均运动共振处的微行星的相对速度增加到非常高的值,并阻止这些位置的吸积。然而,气体阻力也可以使相同大小的微行星在某些盘位置的轨道近心点对齐,并使它们在动态上安静和“吸积友好”的位置,为类似大小的微行星。继上一篇论文,我们研究了一个类星体行星的影响,外部的小行星盘,我们推广我们的研究结果,太阳系外的行星系通过改变行星参数。特别是,我们专注于对现有的行星的质量和偏心率的星子的相对速度的依赖。我们发现,相同质量的粒子的速度分散度随着行星质量的增加而单调增加。同时,随着行星质量的增加,不同质量的星子之间的相对速度对质量比的依赖性变弱。虽然相对速度一般会随着行星偏心率的增加而增加,但由于小质量粒子($m \lesssim 10^{18}~\rm{g}$)与气体的强耦合,其速度分散几乎与行星偏心率无关。我们发现,侵蚀极限满足更广泛的参数(行星质量/偏心率,星子质量比)时,星子的大小减小。我们的研究结果可以为土星核心的形成以及一些具有多个冷巨行星的系外行星系统的结构提供一些线索。
2022-07-27 astro-ph.EP
Photometric Orbits of Extrasolar Planets
我们定义和分析的测光轨道(PhO)的太阳系外行星在反射光观察。在我们的定义中,PhO是一个开普勒实体,有六个参数:半长轴,偏心率,在某些特定时间的平均异常,近星点幅角,倾角和有效半径,这是几何半径乘以行星半径的平方根。首先,我们假设一个朗伯相位函数。我们详细研究了短周期巨行星(SPGPs)的情况和开普勒任务相关的观测参数:20 ppm测光与正常误差,6.5小时的节奏,和三年的持续时间。我们定义了一个相关的“感兴趣的行星人口”的概率分布的PhO参数。我们进行Monte Carlo实验来估计探测行星的能力,并从光变曲线中恢复PhO参数。我们校准的周期图搜索技术的完整性,并发现结构引起的简并。我们恢复完整的轨道解决方案,从合成开普勒数据集和估计恢复的PhO参数的中值误差。我们深入探讨一个木星替身的案例。对于所述的假设,我们发现开普勒应该获得Jenkins & Doyle(2003)估计开普勒将发现的100-760个SPGP中的许多SPGP的轨道解。由于大多数或所有这些发现都将由地面径向速度观测跟进,因此从PhO估计的倾角可能使计算真正的伴星质量成为可能:开普勒测光可能打破“m sin i”简并。
2009-07-22 astro-ph.EP
A Novel Method to Photometrically Constrain Orbital Eccentricities: Multibody Asterodensity Profiling (MAP)
提出了一种新的方法,确定偏心率约束的太阳系外行星在系统中的多个凌日行星通过单独的测光。我们的方法是高度独立的模型,不作任何假设的恒星参数,不需要径向速度,过境时间或掩星事件。我们的技术利用了这样一个事实,即光变曲线导出的恒星密度对于所有经过一颗共同恒星的行星来说必须是相同的。假设一个圆形的轨道,推导出的恒星密度偏离真实值的一个可预测的因素,Psi,其中包含的信息偏心率的系统。通过比较多个恒星的密度,任何差异都必须是由于离心率,因此在没有任何其他信息的情况下可以放置有意义的约束。该技术被称为“多体天体密度剖面”(MAP),是一种新的可观测量,可以单独使用或与其他可观测量结合使用,如径向速度和过境时间变化。根据需要,也可以包括偏心率先验。MAP对最小成对组合偏心率最敏感,例如(e1 + e2)[min]。个别偏心率的限制是不太严格,但经验偏心后总是推导出来的,是免费提供的单独从过境测光。我们提出了一个描述我们的技术,使用分析和数值实现,然后通过两个例子分析合成光度学的原理证明。我们指出,MAP有可能限制偏心率,从而可居住性,类地行星的径向速度数据的情况下,这是可能的地球质量的对象。
2011-12-12 astro-ph.EP
A general model of resonance capture in planetary systems: First and second order resonances
平均运动共振是我们太阳系和太阳系外行星系的共同特征。当天体的轨道半长轴改变时,例如当它们迁移通过原行星盘时,它们会被困在共振中。我们使用一个哈密顿模型,彻底调查的捕获行为的第一和第二阶共振。使用这种方法,所有相同阶数的共振都可以用一个方程来描述,并通过适当的缩放来应用于特定的共振。我们专注于一个物体是无质量的测试粒子而另一个是大质量行星的极限。我们量化捕获到共振的概率取决于行星和粒子的相对迁移率,以及粒子的偏心率。共振捕获失败的高迁移率,并有更高的偏心率的概率下降。更大质量的行星可以捕获更高偏心率和迁移率的粒子。我们还计算了被捕获粒子的天平动振幅和天平动中心的偏移量,以及如果没有捕获,偏心率的变化。初始偏心率越大,天平动振幅越大。该模型允许一个完整的描述粒子的行为,因为它连续遇到几个共振。我们讨论了几种情况下的影响:(一)行星迁移通过气体盘捕获其他行星或星子共振。(ii)行星迁移通过碎片盘。(iii)尘埃通过PR阻力迁移。利用哈密尔顿模型可以快速解释太阳系外行星和柯伊伯带天体的共振特性,并可以快速生成碎片盘结构的合成图像,这将有助于预测和解释ALMA、Darwin/TPF或类似飞行任务制作的盘图像。[摘要]
2010-12-14 astro-ph.EP
The ominous fate of exomoons around hot Jupiters in the high-eccentricity migration scenario
太阳系中所有的巨行星都有大量的天然卫星。太阳系外的卫星很难被探测到,但最近在开普勒-1625b系统的一颗彗星大小的行星周围发现了一颗海王星大小的系外卫星候选者。由于它们相对容易被探测到,热彗星(HJs),它们在围绕其宿主恒星的近轨道上停留了几天,可能是寻找外卫星的非常好的候选者。目前尚不清楚HJ种群是否可以宿主(或可能已经宿主)外卫星。一个建议的形成通道HJs的高偏心率迁移引起的恒星双星伴结合潮汐耗散。在这里,我们调查在何种情况下的exomoon可以防止或允许高偏心率迁移的HJ,在后一种情况下,如果exomoon可以生存的迁移过程。我们使用半解析参数,以及直接N体模拟,包括潮汐相互作用。我们的研究结果表明,大规模的外卫星是有效的,在防止高偏心率迁移。如果一颗系外卫星确实允许行星迁移,那么形成的HJ不太可能容纳系外卫星,因为月球在迁移过程中要么会螺旋到行星上,要么会逃离行星。一些逃脱的系外卫星可以在木星迁移后成为稳定的行星,或者通过潮汐迁移自己。大多数系外卫星最终被抛出系统或与主星和宿主行星相撞。尽管如此,这种碰撞仍可能留下可观察到的特征,例如围绕主星的碎片盘或围绕近距离巨星的驱逐物。
2020-10-25 astro-ph.EP
Potential Melting of Extrasolar Planets by Tidal Dissipation
本文研究液态核—固态地幔行星的潮汐失控熔融条件,指出 L98-59bcd 最可能维持火山活动,并表明 JWST 经 5–10 次凌星或能以 ≳3σ 探测到 SO2 信号。
2023-11-02 astro-ph.EP
Which Radial Velocity Exoplanets Have Undetected Outer Companions?
在单行星系统中观测到的太阳系外行星的径向速度(RV)偏心率分布表明,相当一部分行星是偏心的($e > 0.1$)。在这里,我们调查的RV行星的偏心率产生的未被发现的外部同伴的影响。我们对模拟RV数据进行了蒙特卡罗模拟,以了解这种效应并预测其对观察到的分布的影响。我们首先量化未检测到的外部同伴的统计效应,并表明,这本身不能解释所观察到的分布。然后,我们修改的模拟,包括两个人口,一个零偏心率的行星在双行星系统和其他单行星从偏心分布。我们的模拟结果表明,一个很好的拟合所观察到的分布与45%的零偏心双行星和55%的单偏心行星。与观测到的分布相匹配,使我们能够确定一个已知的RV行星的轨道偏心率被一个未被发现的宽分离伴星所偏置的概率。我们的模拟表明,中等偏心的行星,与$0.1 < e < 0.3$和$0.1 < e < 0.2$,有一个$\sim 13%$和$\sim 19%$的概率,分别有一个未被发现的外伴星。我们鼓励高对比度直接成像和RV后续调查已知RV行星与中等偏心率,以测试我们的预测,并寻找以前未被发现的外部同伴。
2009-06-30 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
A new analysis of the GJ581 extrasolar planetary system
我们对GJ 581系外行星系统的现有观测数据进行了新的分析。今天,这个系统是有争议的,由于选择,可以在轨道确定。主要的是别名的出现和额外的天体-行星f和g -在Vogt等人2010年宣布。对系外行星的任何动力学研究都需要对轨道要素有很好的了解,而涉及行星g的研究特别有趣,因为该天体位于恒星GJ 581的宜居带(HZ)。这个区域,对于这个系统,是非常有吸引力的动力学的观点,由于两个和三个机构存在的几个共振。在这项工作中,我们调查了行星g可能存在的条件。我们强调行星g与行星d的轨道根数密切相关的事实;更确切地说,我们得出结论,不可能将它的存在与确定行星d的偏心率分开。关于行星f,我们已经找到了一个周期为$\approx 450$天的解,但是我们对任何关于这个天体的肯定都是明智的,因为它的信号处于检测的阈值,高周期处于混叠现象非常普遍的光谱区域。此外,我们还用动力学图勾勒出了宜居带的一些动力学特征,并指出了位于那里的某些共振所起的作用。
2012-03-14 astro-ph.EP
Taxonomy of the extrasolar planet
当一颗恒星被描述为光谱类别G2 V时,我们知道这颗恒星与我们的太阳相似。我们知道它的大致质量、温度、年龄和大小。当使用太阳系外行星数据库时,有一个分类尺度(分类)是非常有用的,例如,哈佛恒星分类。分类法必须易于解释,并提供有关太阳系外行星的最相关信息。我提出了以下的太阳系外行星分类尺度与四个参数。第一个参数是关于太阳系外行星的质量,以其他已知行星的质量为单位,其中M代表水星的质量,E代表地球的质量,N代表海王星的质量,J代表木星的质量。第二个参数是行星与母恒星的距离(半长轴),以10为底的对数表示。第三个参数是太阳系外行星的平均戴森温度,我为它建立了四个主要的温度等级; F代表冻结类,W代表水类,G代表气体类,R代表烘烤类。然而,我设计了一个额外的类:P,脉冲星类,它涉及围绕脉冲星运行的太阳系外行星。第四个参数是偏心率。如果太阳系外行星表面的属性已知,我们就能够建立这个附加参数,其中t代表类地行星,g代表气态行星,i代表冰行星。根据这个分类尺度,例如地球是1 E0 W 0 t,海王星是1N1.5F0i,太阳系外行星55 Cnc e是9 E-1.8R1。关键词:目录-太阳系外行星-宜居带-行星
2012-04-11 astro-ph.EP
Type II migration of planets on eccentric orbits
观测到的系外行星都具有大质量(平均M sin i为1.65 MJ)和大范围的轨道偏心率(0 < e < 0.94)。由于行星被认为是在星周盘中形成的,因此行星形成的一个重要问题是确定气体盘是否会影响偏心行星的轨道,以及影响的程度。最近的研究已经探索了盘与偏心轨道上的类地行星之间的相互作用,以及盘与近圆轨道上的气体巨星之间的相互作用,但对盘与偏心气体巨星之间的相互作用知之甚少。这种情况可能是由于在盘仍然存在时的散射,或者可能是通过引力不稳定性形成的行星形成。我们填补了这一空白的偏心,大规模(间隙形成)行星盘使用流体动力学代码FARGO模拟。虽然行星的长期轨道演化取决于盘的性质,包括所使用的边界条件,但当行星被释放到盘中时,盘总是起到阻尼偏心的作用。这种偏心阻尼发生在40年的时间尺度上,比迁移时间尺度快15倍。
2009-04-21 astro-ph.EP
The SOPHIE search for northern extrasolar planets III. A Jupiter-mass companion around HD 109246
我们报告的探测到的一个1.93米的望远镜在上普罗旺斯天文台的索菲光谱仪发现的一个小行星质量。这颗新的行星围绕着HD 109246运行,这是一颗比太阳金属性稍强的G 0 V恒星。HD 109246 b的最小质量为0.77 MJup,轨道周期为68天,离心率为0.12。它位于太阳系外行星周期分布的稀疏区域。我们还提出了一种修正方法,所谓的看到效果,影响苏菲径向速度。我们补充这个发现公告与一些校准的描述,在SOPHIE自动还原管道中实现。这些校准允许直接从SOPHIE数据导出光子噪声径向速度不确定性和一些有用的恒星性质(vsini,[Fe/H],logR'HK)。
2010-06-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanetary Transit Constraints Based Upon Secondary Eclipse Observations
凌日系外行星为研究行星的质量-半径关系及其内部结构提供了机会。二次日食的存在使人们能够通过红外波长的观测来进一步研究这颗行星的热特性。观测到二次日食的概率取决于行星的轨道参数,特别是偏心率和近星点角。在这里,我们提供了这些概率的解析表达式,调查他们的属性,并计算其值为已知的太阳系外行星。此外,我们定量地讨论了约束的存在性和可观测性的主要过境,如果观测到的二次日食。最后,我们计算了已知的太阳系外行星的后验过境概率,我们提出了几个案例研究中,轨道的限制,从存在的二次日食可能会应用于观测活动。
2009-08-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Dynamical Effects on the Habitable Zone for Earth-like Exomoons
随着太阳系外卫星(系外卫星)在地平线上的探测,重要的是要考虑它们的可居住性。如果我们考虑星周宜居带(HZ,通常用行星半长轴和轨道偏心率来描述),我们可以问:“类地系外卫星的HZ与类地系外行星的HZ有何不同?“我们首次使用一维纬度能量平衡模型来解决这个问题。该模型将一颗类似地球的系外卫星置于围绕木星质量行星的轨道上,而木星质量行星又围绕一颗类似太阳的恒星运行。外卫星的地面温度是在恒星日照、大气冷却、热扩散、日食和潮汐加热等作用下演化的。我们使用这个模型进行两个独立的调查。在第一个,四个测试案例中运行,详细调查的依赖性外月球气候的轨道方向,轨道倾角,和恒星日食的频率由主行星。我们发现,月球轨道是逆行的行星轨道表现出更大的气候变化比逆行轨道,全球平均温度约0.1 K温暖,由于日食的几何形状。如果日食相对于大气热惯性时间尺度变得频繁,气候振荡就会变得非常小。在第二次调查中,我们进行了广泛的参数研究,多次运行模型,以研究由行星半长轴和偏心率,月球半长轴和偏心率组成的四维空间中的exomoon的可居住性。我们发现,零月球偏心率,频繁的日食使月球保持在高行星偏心率的地区的可居住性,但潮汐加热严重限制在高月球偏心率的极限可居住性,使宜居带的月球半长轴的敏感功能。
2013-04-16 astro-ph.EP
Hamiltonian model of capture into mean motion resonance
平均运动共振是我们太阳系和太阳系外行星系的共同特征。当天体的轨道半长轴改变时,例如当它们迁移通过原行星盘时,它们会被困在共振中。我们使用一个哈密顿模型,彻底调查的捕获行为的第一和第二阶共振。使用这种方法,所有相同阶数的共振都可以用一个方程来描述,并通过适当的缩放来应用于特定的共振。我们专注于一个物体是无质量的测试粒子而另一个是大质量行星的极限。我们量化捕获到共振的概率取决于行星和粒子的相对迁移率,以及粒子的偏心率。共振捕获失败的高迁移率,并具有更高的偏心率,虽然对于某些迁移率,捕获概率峰值在一个有限的偏心率降低的概率。我们还计算了被捕获粒子的天平动振幅和天平动中心的偏移量,以及如果没有捕获,偏心率的变化。初始偏心率越大,天平动振幅越大。该模型允许一个完整的描述粒子的行为,因为它连续遇到几个共振。该模型适用于许多情况,包括(一)行星迁移通过气体盘捕获其他行星或微行星共振;(二)行星迁移通过碎片盘;(三)尘埃迁移通过PR阻力。详细信息请参见\cite{2010submitted}。(节录)
2010-11-22 astro-ph.EP
Kepler-539: a young extrasolar system with two giant planets on wide orbits and in gravitational interaction
我们确认了开普勒-539b(又名开普勒感兴趣的物体K00372.01)的行星性质,这是一颗巨大的凌日系外行星,绕着一颗类似太阳的G2 V恒星运行。开普勒-539b的质量是通过安装在CAHA 2.2米望远镜上的CAFE摄谱仪获得的一系列精确径向速度测量而准确得出的。同时拟合径向速度数据和开普勒测光显示,开普勒539 b是一颗致密的类木星行星,质量为Mp = 0.97 Mjup,半径为Rp = 0.747 Rjup,绕其母星一周需要125.6天。轨道的半长轴大约为0.5天文单位,这意味着这颗行星距离宜居带大约0.45天文单位。通过分析开普勒-539b记录的12次凌日事件的中间凌日时间,我们发现了一个明显的调制凌日时间变化(TTV),这是由于行星c在更宽的轨道上的存在。由于时间有限,我们无法精确估计开普勒-539c的性质,我们的分析表明,它的质量在1.2到3.6兆焦耳之间,在一个非常偏心的轨道上旋转(0.4<e<0.6),周期大于1000天。行星c的高偏心率可能是行星b的TTV调制的原因。CAFE光谱的分析揭示了相对较高的光球锂含量,A(Li)=2.48 dex,这与陀螺年代学和等时分析一起表明母星相对年轻。
2016-04-21 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
Transit Timing Observations of the Extrasolar Hot-Neptune Planet GL 436b
格利泽436是一颗质量为0.45 Msun的M矮星,拥有太阳系外行星GL 436 b [3,6,7,2],这是目前质量最小的凌日行星,质量约为23.17 M地球[10],也是唯一已知的凌日M矮星的行星。GL 436 b是第一次凌日探测到被称为“热海王星”的太阳系外行星,这些行星的质量在海王星质量的几倍之内(约17 Mearth),围绕主星的轨道半长轴<0.1 AU。与大多数已知的凌日系外行星不同,GL 436 b的离心率很高(e~0.16)。这揭示了一个新的参数空间的太阳系外行星的适居区与主机的恒星质量比典型的恒星小得多,大约一个太阳的质量。这个独特的系统是轨道摄动和过境时间变化(TTV)研究的理想候选者,以检测系统中较小的,可能是地球质量的行星。2008年4月,我们开始了一项长期的密集活动,使用Apache Point天文台的3.5米望远镜,NMSU的1米望远镜(位于APO)和Sommers Bausch天文台的24”望远镜获得完整的高精度光变曲线。这些光变曲线连同业余和其他专业天文学家的观测一起被分析。我们的分析结果进行了讨论。在接下来的几年里,需要继续进行测量,以确定是否有更多的行星存在于该系统中,并研究其他表现对光变曲线的影响,如恒星黑子和活动区域。
2009-01-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Unstable Planetary Systems Emerging Out Of Gas Disks
400多颗太阳系外行星的发现使我们能够通过数值模拟来统计测试我们对行星系形成和动力学的理解。传统的多行星系统的N体模拟没有气体盘成功地再现了偏心率(e)分布的观察系统,通过假设行星系是相对紧密的包装时,气体盘消散,使他们成为动态不稳定的恒星寿命。然而,这些研究不能解释太阳系外行星系的小半长轴(a),如果行星形成,如标准的行星形成理论所建议的,在冰线之外。在本文中,我们数值研究了三行星系统的耗散气体盘的演化,并限制初始条件,再现所观察到的半长轴和偏心率分布的同时。我们采用标准行星形成理论的初始条件,采用混合N体和一维气盘程序自洽地模拟了盘的演化和行星的迁移.我们还考虑了偏心阻尼的影响,研究了共转共振饱和对行星系演化的影响。我们发现,半长轴分布在很大程度上决定在一个气体盘,而偏心率分布后,磁盘耗散。我们还发现,可能存在一个最佳的磁盘质量,导致所观察到的a-e分布。我们的模拟产生了更大的分数行星系被困在平均运动共振(MMR)比的意见,表明磁盘的扰动行星轨道可能是重要的,以解释所观察到的MMR率。我们还发现,逆行轨道上的行星发生率比目前对近距离行星的观测结果要低得多。
2010-03-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
A time-dependent radiative model for the atmosphere of the eccentric exoplanets
我们提出了一个太阳系外行星大气层的时间依赖的辐射模型,考虑到它们的轨道偏心率。除了行星与恒星距离的变化对恒星辐射的调制外,行星的伪同步旋转也可能起着重要的作用。我们包括这两个随时间变化的影响时,建模的行星热结构。本文研究了两颗高偏心率行星的热结构和随时间变化的恒星加热光谱特征。最后,我们讨论了这些行星的观测方面适合斯皮策测量,并调查的旋转速率的作用。
2010-02-24 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