Beyond 2-D Mass-Radius Relationships: A Nonparametric and Probabilistic Framework for Characterizing Planetary Samples in Higher Dimensions
本研究扩展了非参数概率框架MRExo,实现最多四维行星可观测量的联合建模,纳入非对称误差与上限,通过多案例验证了方法有效性并更新了开源Python包。
2023-08-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Astrometry and Exoplanets: the Gaia Era, and Beyond
盖亚系外行星目录中的丰富信息将对行星系天体物理学的几个热点问题作出根本性贡献。我简要地回顾了盖亚微arsec天体测量学在系外行星科学的几个领域的潜在影响,讨论了什么关键的后续观测可能需要作为补充盖亚数据,并阐明了下一代天体测量设施在行星系的舞台上的作用。
2010-12-15 astro-ph.EP
Magnetic shielding of exomoons beyond the circumplanetary habitable edge
由于在恒星宜居带(HZ)中发现的大多数行星和行星候选者都是超级地球和气体巨星,而不是类地行星,我们自然想知道它们的卫星是否适合居住。第一次探测到这样的系外卫星现在已经变得可行,由于观测偏差,它的质量至少是火星的两倍。但是形成模型预测卫星很难像地球一样大。因此,一颗巨大行星的磁层可能是这样一颗卫星被宇宙和恒星高能辐射屏蔽的唯一可能性。然而,行星辐射带也可能对系外卫星的可居住性产生不利影响。在这里,我们综合模型的巨行星的磁环境的演变与阈值从失控的温室效应(RG)来评估的可居住性的系外卫星。对于适度的偏心率,我们发现,在K矮星周围的HZ中心的海王星大小的行星周围的卫星要么处于RG状态,不适合居住,要么它们将在宽轨道上,它们不会受到行星磁层的影响。类似土星的行星有更强的磁场,而类似木星的行星在形成后不久就可以覆盖住附近的可居住卫星。从照明和潮汐加热的角度来看,距离巨行星约5到20个行星半径的卫星可以居住,但行星磁层仍然会严重影响它们的可居住性。
2013-09-03 astro-ph.EP
Exo-Geoscience Perspectives Beyond Habitability
Institute of Space Research, German Aerospace Center (DLR)(德国航空航天中心空间研究所);Astrophysics Division, NASA Goddard Space Flight Center(NASA戈达德太空飞行中心天体物理学部);NASA Goddard Institute for Space Studies(NASA戈达德空间研究所);Instituto Dom Luiz, Faculty of Sciences, University of Lisbon(里斯本大学理学院多姆·卢伊什研究所);Earth and Planets Laboratory, Carnegie Institution for Science(卡内基科学学会地球与行星实验室);Department of Earth Sciences, FU Berlin(柏林自由大学地球科学系);Department of Earth, Environmental, and Planetary Sciences, Washington University(华盛顿大学地球、环境与行星科学系);Planetary Science Institute, The Australian National University(澳大利亚国立大学行星科学研究所)
本文探讨了地外科学在理解类地行星演化和生命检测中的核心作用,强调了行星内部动态与大气特征的联系及观测技术的重要性。
2026-01-03 astro-ph.EP
The post-main-sequence fate of the HR 8799 planetary system
值得注意的四颗行星HR 8799系统在引力不稳定的边缘摇摇欲坠,包含一颗A型宿主恒星,这是大多数已知白矮星行星系宿主的祖先的特征。Gozdziewski和Migaszewski(2020)已经证明,如果行星在外部无扰动的8:4:2:1平均运动共振配置中演化,系统可以沿着主序保留所有四颗行星至少1 Gyr。在这里,我们向前传播他们最稳定的配合超出了主要的序列,并纳入银河系潮汐和恒星飞掠的外部影响。我们发现:(i)巨大的分支质量损失总是打破共振,通常会引发两个行星的弹射,(ii)恒星飞越和银河潮汐很少打破主序星和巨大的分支阶段的共振,但在确定最终的白矮星宿主恒星周围的最终行星配置中起着至关重要的作用,(iii)幸存行星的曲折变化显着,占据了从不到1 AU到数千AU的区域。至少有一颗行星无处不在的生存和系统中碎片盘的存在应该允许白矮星被金属污染的动力学路径。
2021-05-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observation of bottom-up formation for charged grain aggregates related to pre-planetary evolution beyond the bouncing barrier
上下文原行星盘中的粒子经历了许多阶段,这些阶段主要是碰撞。在这些事件中,颗粒通过摩擦电效应交换电荷。这增强了颗粒聚集体的稳定性。瞄准电介质颗粒很容易通过碰撞而带电。在这里,我们调查是否能够引起粒子的聚集,我们考虑如何碰撞性能,如滴答的速度和碰撞截面,被改变。方法.我们探讨了聚集在微重力实验的基础上观察亚毫米(submm)颗粒的运动后,许多碰撞。在这个过程中,颗粒相互吸引,碰撞,粘附,并最终形成小聚集体。结果我们观察到一个自下而上形成的不规则聚集体从亚毫米颗粒。虽然在颗粒接近过程中观察到的一些轨迹反映了纯库仑势的存在,但运动并不总是与纯开普勒运动一致。多极电荷分布的高阶势是这种行为的合理解释。带电的直接结果是颗粒继续以$\sim 10 \, \rm cm/s,$的速度彼此粘附,而中性颗粒的表面力仅预期允许粘附低于$\sim 1 \, \rm mm/s$。在给定的参数范围内,在数百次碰撞中没有观察到弹跳碰撞。因此,应用于行星形成的早期阶段,形成的聚集体是超越行星形成中传统反弹障碍的新增长阶段的第一步。
2021-06-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
Planetary system architectures with low-mass inner planets: Direct imaging exploration of mature systems beyond 1 au
本研究用VLT/SPHERE对27个近距成熟低质量内行星系统进行直接成像巡天,结合视向速度与天体测量极限搜寻外侧巨行星和褐矮星,未发现新伴星,结果支持核吸积模型预测。
2023-10-09 astro-ph.EP
Accretion of Planetary Material onto Host Stars
行星物质在恒星上的吸积可能贯穿恒星的一生。特别容易吸积,太阳系外的行星在短周期轨道上,虽然相对罕见,但构成了已知人口的很大一部分,这些行星受到动力学和大气的影响,可能会导致显着的质量损失。理论模型对行星吸积的速度和程度做出了预期。例如,行星和恒星之间的潮汐相互作用可能会在主序星期间驱动完整的轨道衰变。许多在主序星寿命中幸存下来的行星,当主序星变成红巨星时,仍然会被吞没。有一些观测证据支持这些预测,例如快速恒星旋转体周围缺乏近距离行星,这与潮汐自旋和行星吸积一致。目前还没有明确的化学证据表明主序星或红巨星的大气层受到行星物质的污染,但大量的证据表明白矮星正在进行吸积。在这篇文章中,我们回顾了目前对行星物质吸积的理解,从前到后的主要序列和超越。审查开始与天体物理框架的过程中,然后考虑吸积在不同阶段的主恒星的生命,在此期间吸积的细节各不相同,并在这些阶段吸积的观测证据。
2017-09-20 astro-ph.EP
Long term dynamics beyond Neptune: secular models to study the regular motions
本文提出了两个海王星外小天体运动的半解析单自由度长期模型。特别注意的是完全在行星轨道之外的轨道。第一个是著名的适用于穿海王星区域的Kozai(1962)的非共振模型。与以前的论文相反,动力学的特点是完全相对于固定的参数。最大近日点漂移可能为16.4 AU。第二个模型处理与行星之一的平均运动共振的发生。在这种情况下,一个自由度的可积近似是通过假设绝热不变性获得的,并且比文献中发现的以前的长期模型更普遍和准确。它以一种简单的方式提出了近日点振荡的可能性,具有非常高的振幅。因此,这种模型可以用于未来的研究,以更深入地探索这种运动。对于复杂的共振轨道(特别是1:k型),分段的长期描述是必要的,因为轨道只能“部分积分”。这两个模型适用于太阳系,但符号保持通用,以便它可以用于任何准圆形和共面行星系。
2016-11-14 astro-ph.EP
The second multiple-planet system discovered by microlensing: OGLE-2012-BLG-0026Lb, c, a pair of jovian planets beyond the snow line
我们报告了通过观测高倍微透镜事件OGLE-2012-BLG-0026发现的一个行星系。透镜光变曲线表现出复杂的中心扰动与多个功能。我们发现,扰动是由两个行星位于附近的爱因斯坦环的行星宿主恒星。我们确定了4个可能的解决方案,从众所周知的关闭/宽简并。通过测量透镜视差和爱因斯坦半径,我们估计了行星系的物理参数。根据最佳拟合模型,这两颗行星的质量分别为~0.11 M_Jupiter和0.68 M_Jupiter,它们围绕一颗质量为~0.82 M_Sun的G型主序星运行。在所有四个解决方案中,单个行星的预测分离都超出了雪线,在最佳拟合解决方案中为~3.8 AU和4.6 AU。反投影的分离都是单独较大的,并且顺序可能颠倒。这是第二个通过微透镜发现的两颗行星都在雪线之外的多行星系统。这是唯一一个这样的系统(除了太阳系),测量行星质量没有sin(i)简并。该行星系位于距离地球4.1千秒差距的银河系中心。很有可能,来自其他恒星而不是透镜恒星的额外光线来自透镜本身。如果这是正确的,就有可能从后续观测中获得有关行星宿主恒星的详细信息。
2012-12-04 astro-ph.EP
Formation, Survival, and Detectability of Planets Beyond 100 AU
直接成像搜索已经开始探测行星和褐矮星的伴星,并限制了与主星相距很大的巨行星的存在。这项工作有助于通过预测可以通过直接成像活动检测到的年轻巨行星来激励这种行星搜索。经典的核吸积和引力不稳定性行星形成模型都很难在原地形成长周期行星。在这里,我们表明,动力学不稳定性之间的行星系,最初形成多个巨行星更接近主恒星可以产生人口的巨行星在大(~100 AU - 100000 AU)的分离。我们估计这些行星可能生存的限制,量化到稳定和不稳定的宽轨道的引力散射的效率,并证明人口分析必须考虑到系统的年龄。我们预测,行星散射创造了一个人口的可检测的巨行星在广泛的轨道上,减少数量的时间尺度上~10万年。我们证明,这样的人口的几个成员应该与当前的技术检测,量化未来仪器的前景,并建议他们如何可以放置有趣的限制行星形成模型。
2009-02-16 astro-ph.EP
On the radial distribution of giant exoplanets at Solar System scales
本研究重新审视了两项主要巡天的视向速度数据,发现巨行星在 1-3 au 峰值之后径向分布下降的趋势并未得到证实,5-8 au 之外的分布结果不可靠。
2023-04-28 astro-ph.EP
New Giant Planet beyond the Snow Line for an Extended MOA Exoplanet Microlens Sample
如果行星信号很弱,或者透镜-源的相对轨迹远离焦散线,那么通过微透镜检测到的行星的特征就很难确定。然而,行星人口统计分析必须包括这些行星,以准确确定发生率。作为MOA调查观测的$>10$年回顾性分析背景下系统建模工作的一部分,以建立扩展的MOA统计样本,我们分析了行星微透镜事件MOA-2014-BLG-472的光变曲线。这一事件对透镜的物理参数提供了弱约束,这是由于在光变曲线中低放大率下发生的行星异常。我们使用贝叶斯分析来估计行星的属性,基于改进的银河系模型和假设所有银河系的恒星都有相等的行星托管概率。我们发现,一个透镜组成的$1.9^{+2.2}_{-1.2}\,\mathrm{M}_\mathrm{J}$巨行星围绕一个$0.31^{+0.36}_{-0.19}\,\mathrm{M}_\odot$主机在一个投影分离$0.75\pm0.24\,\mathrm{au}$是一致的观察,是最有可能的,根据银河系的先验。透镜体最有可能位于银河系的凸起处,距离地球$7.2^{+0.6}_{-1.7}\mathrm{kpc}$。对测量到的行星与主星质量比的精确测量将包括在下一次对微透镜探测到的冷行星人口统计分析中。
2021-07-07 astro-ph.EP astro-ph.GA
Beyond the mass-radius plane: Integrated radiative-convective and interior structure simulations of the exoplanet continuum
Institute of Astronomy, University of Cambridge(剑桥大学天文研究所);Atmospheric Oceanic and Planetary Physics, University of Oxford(牛津大学大气海洋与行星物理系);Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen(格罗宁根大学卡普坦天文研究所)
本文提出一种整合辐射-对流和内部结构的系外行星模拟框架,揭示了行星包层质量分数与入射辐射通量和大气金属度的退化关系,通过贝叶斯方法提高对系外行星的物理解释。
2026-08-05 astro-ph.EP
The Exosphere as a Boundary: Origin and Evolution of Airless Bodies in the Inner Solar System and Beyond Including Planets with Silicate Atmospheres
在这篇综述中,我们讨论了所有相关的太阳/恒星辐射和等离子体参数和过程,共同作用的形成和修改的大气层和外太空,包括表面相关的矿物。岩浆海洋脱气硅酸盐大气或薄的气体信封从行星积木,无空气的机构在内太阳系,和关闭在岩浆岩系外行星,如CoRot-7 b,HD 219134 b和55 Cnc e的地址。还讨论了行星胚胎中元素的耗尽和分馏,这些元素是原行星的基石。在这方面的形成过程的月球和水星的简要回顾。还讨论了月球起源以来微流星体、等离子体溅射、等离子体撞击以及化学表面蚀变对月球表面的改性,以及月球表面收集的早期地球大气粒子的搜寻。最后,我们解决的重要问题,可以学到什么从水星的环境和太阳风的相互作用的信使号和BepiColombo的研究相比,在未来的空间观测站,如JWST或ARIEL和地面望远镜和仪器,如SPHERE和ESTERO的VLT的预期观测,反之亦然。
2022-03-03 astro-ph.EP physics.space-ph