Impact degassing and atmospheric erosion on Venus, Earth, and Mars during the late accretion
众所周知，类地行星的大气层在吸积后期由于撞击、脱气和大气侵蚀而发生了变化。尽管这些过程具有共性，但在金星、地球和火星现今大气中稀有气体和氮的丰度之间存在明显的差距--大约两个数量级。行星表面的元素分配被认为在~ 4Ga的三个行星之间有显著的不同：金星上失控的温室，地球上的碳-硅酸盐循环和海洋形成，以及火星上的CO2-冰和H2O-冰形成。利用数值模式研究了金星、地球和火星吸积后期大气演化中元素分配的影响。我们设定了地球和火星上CO2和H2O分压的上限，这对应于相平衡和碳硅酸盐循环的状态。地球和火星的最终N2质量分别缩小了~40%和~15%。元素分区的效果被认为是不足以重现的差距。对于金星来说，原始大气层在晚期吸积过程中的幸存可能部分地解释了现在的大气层。而在火星上，由于太阳极端紫外线和风引起的大气逃逸也可能影响大气演变。
2018-05-18 astro-ph.EP
Two planetary systems with transiting Earth-size and super-Earth planets orbiting late-type dwarf stars
我们提出了两个新的行星系周围发现的冷矮星的数据从K2任务。第一个系统在K2-239（EPIC 248545986）中发现，在本工作中表征为M3.0V，并在K2的第14次活动中观察到。它由三颗地球大小的凌日行星组成，半径分别为1.1、1.0和1.1 R地球，轨道周期分别为5.24、7.78和10.1天，接近2：3：4共振。第二个是在K2-240（EPIC 249801827）中发现的，在这项工作中被表征为M0.5V，并在第15次活动中观察到。它由两个过境的超级地球组成，半径为2.0和1.8 R地球，轨道周期为6.03和20.5天。这些行星大气的平衡温度估计在380-600 K之间，透射光谱中的信号幅度估计为约10 ppm。
2018-06-05 astro-ph.EP
In Search of Future Earths: Assessing the possibility of finding Earth analogues in the later stages of their habitable lifetimes
地球将在2-3 Gyr内变得不适合居住，这是由于太阳亮度增加导致的宜居带边界移动的结果。对地球上未来可居住条件的预测包括物种多样性和生境范围的减少、海洋损失和地球化学循环幅度的变化。然而，在当今的地球上测试这些预测是困难的。发现一颗与遥远的未来地球相似的行星，可以为测试这些预测提供一种手段。这样的行星需要有一个类似地球的生物圈历史，要求它在系统的过去已经在其系统的宜居带（HZ）中存在了Gyr长的时间，并且目前正在接近HZ的内边缘。在这里，我们评估了发现这种非常特殊类型的系外行星的可能性，并讨论了分析更古老的地球在提高我们对长期地质和生物地质过程的理解方面的好处。作为一个说明性的例子，在10秒差距内的G星被评估为潜在的旧地球类似主机。对假设的内HZ地球类似物的地面温度估计被用来确定这些系统中是否有任何这样的行星在其晚期可居住的生命中处于正确的阶段，以表现出可检测的生物特征。根据行星形成研究和生物圈演化模型的预测，在太阳附近只有0.36%的G星可以拥有一个古老的地球类似物。然而，如果假设类地生物圈的发展是罕见的，需要一系列低概率事件发生，那么这样的行星不太可能在太阳附近被发现-尽管整个银河系可能存在1000个。
2015-02-18 astro-ph.EP
Late Accretion and the Late Veneer
地球化学界引入晚单板的概念来解释地幔中高度亲铁元素的丰度及其相对于彼此的比例。然而，在地球吸积的复杂情况下，涉及到小行星的撞击和巨大的撞击，从南极和分化的弹丸，这是不明显的“晚单板”实际上对应。事实上，地球的分化过程可能是间歇性的，在早期阶段（所有金属都沉入地核）和晚期阶段（地核是一个与地幔分离的封闭实体）之间，大概没有明确的过渡。此外，地球吸积模型的建立者引入了“晚期吸积”的概念，这是指月球形成事件后地球吸积的物质。本章的主要目的是描述晚单板、晚增生以及两者之间的关系。
2014-11-17 astro-ph.EP
Highly Siderophile Elements in the Earth's Mantle as a Clock for the Moon-forming Impact
根据普遍接受的假设，对地球的最后一次巨大撞击形成了月球，并通过熔化地球的地幔开始了核心形成的最后阶段。地球化学的一个关键目标是确定这一事件的日期，但已经提出了不同的年龄。有些人认为月球形成的时间较早，大约在太阳系第一批固体凝结后3000万年（Myr），而另一些人则认为在凝结后5000万年（甚至可能晚至100 My）。在这里，我们表明，在99.9%的置信水平下，排除了在凝结后4000万年或更早的月球形成事件。我们使用大量的N体模拟来证明最后一次对类地行星的巨大撞击的时间与随后在被称为晚吸积的时代增加的质量之间的关系。随着最后一次巨大撞击的延迟，后期吸积的质量以可预测的方式减少。这种关系存在于类地行星形成的经典情景和大塔克情景中，并且在广泛的磁盘条件下都成立。地球地幔中高亲铁元素的富集限制了晚吸积期地球中的铁磁性物质。使用HSE丰度测量，我们确定了自冷凝以来的95 +/- 32 Myr的月球形成年龄。存在的可能性是，一些晚期的抛射体被区分，并在地幔中留下了不完整的HSE记录。即使在这种情况下，各种同位素约束强烈表明，后期吸积的质量不超过地球质量的1%，因此HSE时钟仍然严格限制了月球形成事件的时间，大大晚于凝结后的40 My。
2015-04-06 astro-ph.EP
Late Delivery of Nitrogen to Earth
大气氮可能是行星可居住性的必要成分，因为它的存在有助于防止行星的水分流失。现今地球大气层中的氮同位素比率，$^{15}$ N/ $^{14}$ N，是原始地球的比率和彗星和小行星可能产生的比率的组合。小行星的氮同位素比例接近地球。这表明它的形成环境与地球相似，或者氮的主要来源是小行星。然而，根据地质记录，地球大气层可能在太古代富含$^{15}$ N。彗星有较高的$^{15}$ N/ $^{14}$ N的比例比目前的地球大气，我们发现，约$5\%$ $\sim$ $10\%$的氮在地球大气中可能已经交付的彗星，以解释目前的地球大气或丰富的$^{15}$ N地球大气。我们模拟了原行星盘中分子氮和氨的雪线半径的演化，发现两者的半径都使它们比主小行星带离太阳更远。通过分析长期共振模型和N体模拟，我们发现位于柯伊伯带的海王星与$ν_8$的近点进动长期共振可能是氮彗星撞击地球的起源。
2018-12-18 astro-ph.EP
A System of Three Super Earths Transiting the Late K-Dwarf GJ 9827 at Thirty Parsecs
我们报告发现三个小凌日行星围绕GJ 9827，一个明亮的（K = 7.2）附近的晚K型矮星。GJ 9827在1.2天的周期内拥有一个$1.62\pm0.11$ $R_{\rm \oplus}$超级地球，在3.6天的周期内拥有一个$1.269^{+0.087}_{-0.089}$ $R_{\rm \oplus}$超级地球，在6.2天的周期内拥有一个$2.07\pm0.14$ $R_{\rm \oplus}$超级地球。经过GJ 9827的行星的半径跨越了主要是岩石行星和气态行星之间的过渡，GJ 9827 b和c落在或接近这些种群之间小行星半径分布的已知差距。距离为30秒差距的GJ 9827是迄今为止K2发现的最近的系外行星宿主，使这些行星非常适合用即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜进行大气研究。GJ 9827系统提供了一个宝贵的机会，以表征跨越岩石到气体过渡的同时代行星的内部结构和大气特性。
2017-12-15 astro-ph.EP
The Earth-Moon system during the Late Heavy Bombardment period
晚期重轰炸（LHB）时期是3.8和3.9 Gyr之间的狭窄时间间隔，我们在月球上看到的大部分陨石坑都是在那里形成的。地球上形成了更多的陨石坑。在对格陵兰岛3.8 Gyr古老的Isua绿岩带进行实地考察期间，我们对三种类型的变质沉积岩进行了取样，这些变质沉积岩含有LHB撞击物的直接痕迹，其铱含量是现今洋壳（20 ppt）的7倍（150 ppt）。我们表明，这种浓缩是在协议与月球陨石坑率，提供撞击彗星，但如果他们是小行星。我们的研究是第一次直接表明LHB撞击物的性质，也是第一次发现LHB月球陨石坑率与地球早期地球化学记录（以及相应的月球记录）之间的一致性。我们在Isua看到的提供铱的LHB彗星同时也提供了相当于一公里深的海洋，我们解释了为什么人们应该期望彗星海洋变得与地球今天的海洋大致相同，不仅在深度方面，而且在它覆盖的表面积方面。
2009-07-23 astro-ph.EP
Water Evolution & Inventories of Super-Earths Orbiting Late M Dwarfs
本研究模拟了晚期 M 矮星宜居带内类地行星的水循环与流失，发现初始水量决定其最终演化为类地表面、海洋世界或干涸表面，且 Dune 行星可能比预期更少。
2024-08-27 astro-ph.EP
Reconstructing the photometric light curves of Earth as a planet along its history
通过利用基于卫星的云的分布的估计，我们已经研究了地球的大尺度云量的行为，根据纬度和表面类型（冰，水，植被和沙漠）。这些经验关系在这里被用来重建可能的云分布的历史时代的地球的历史，如晚白垩世（90 Ma前），晚三叠世（230 Ma前），密西西比（340 Ma前），晚寒武纪（500 Ma前），当陆块分布不同于今天的。有了这些信息，我们就能够模拟出这颗行星在这些时期的全球综合光度变化。我们发现，我们的简单模型再现了观测到的云分布和现代地球的云变率。此外，该模型表明，地球的光度变化在过去的时代可能要大得多。这种增强的光度变化可以改善难以确定的旋转周期和确定遥远行星的大陆陆块的机会。
2011-11-22 astro-ph.EP
Correlations between compositions and orbits established by the giant impact era of planet formation
类地行星形成的巨大撞击阶段建立了超级地球的轨道特性（半长轴间距，偏心率，相互倾斜）和内部成分（存在或不存在气体包层）之间的联系。使用N体模拟和分析论证，我们表明间距不仅来自偏心率，而且来自倾斜度。较平坦的系统获得更紧密的间距，这是引力散射和合并之间偏心率平衡的结果，引力散射增加偏心率，合并抑制偏心率。残留盘气体的动力摩擦在调节合并和阻尼倾角和偏心率方面起着关键作用。具有中等气体阻尼和高固体表面密度的系统会产生具有紧密间距、小偏心率和小倾角的气体包裹的超级地球。在没有太多周围气体的情况下，超级地球在具有低固体表面密度的圆盘中凝结的系统，产生了具有更宽间距，更大偏心率和更大相互倾斜度的岩石行星。这两个群体的组合可以重现观测到的空间分布，周期比，过境行星的多重性，和过境持续时间比所表现出的开普勒超级地球。这两个种群都是在原地形成的，也有助于解释观测到的偏心率与行星大小的趋势，以及体积密度与质量测量方法（径向速度与过境时间变化）的趋势。在这项研究中所做的简化-包括有限的模拟时间跨度，以及气体动力摩擦和气体耗尽历史的近似处理-应该在未来的工作中得到改进，以便与观测结果进行详细的定量比较。
2016-03-22 astro-ph.EP
Creation and Evolution of Impact-generated Reduced Atmospheres of Early Earth
地球上生命的起源似乎需要一个高度还原的早期大气，富含CH 4，H2和NH3，但地质证据表明，地球的地幔一直相对氧化，其排放物主要是CO2 H2O和N2。这个矛盾可以通过利用“后期饰面”中固有的还原能力来解决，即，地球在月球形成撞击后所积累的物质。同位素证据表明，晚期的单板由极度干燥、高度还原的太阳系内部物质组成，这表明地球的海洋在晚期单板出现时已经存在。晚期单板的铁和地球水之间反应的主要初级产物是H2。海洋蒸发的影响会产生高压和长时间的冷却，有利于CH 4和NH3。影响太小，蒸发海洋的CH 4和NH3的产量要低得多，除非（i）催化剂可以加速它们的形成，或者（ii）从预先存在的地壳或地幔物质中提取额外的还原力。短暂的H2-CH 4大气以光化学的方式演化，以太阳辐射和氢逃逸所确定的速率生成含氮碳氢化合物，其时间尺度可达数千万年，累积有机产量可达半公里。大约有一个氢的海洋逃逸。甲烷消失后的大气通常富含H2和CO，最终氧化为CO2的速率受到水光解和氢逃逸的限制。
2020-02-25 astro-ph.EP
Late veneer and late accretion to the terrestrial planets
人们普遍认为，硅酸盐金属（“岩石”）行星形成依赖于火星以下大小的行星胚胎和（较小的）星子的混合物的凝结，这些星子在我们太阳系的最初几百万年中动态地从不断演变的环日盘中出现。一旦大部分行星在巨大的撞击阶段后聚集起来，它们就会继续受到吸积留下的大量星子的轰击。在这里，我们将限制这些星子的质量和演化的基础上，从高度亲铁元素（HSE）预算的月球的约束。结合N体和蒙特卡罗模拟对行星形成的模拟结果，我们得出了关于这个早期时代性质的四个关键结论。首先，地球与月球的HSE比率相匹配，需要地球上的晚期单板在4.45 Ga之前由一个单一的月球大小的撞击物撞击地球组成，或者它起源于创造月球的撞击。另一个复杂的问题是，对月球样本的分析表明，月球并没有像地球那样保存有令人信服的晚期饰面证据。第二，火星上预期的南极单板成分是0.06%重量。第三，陆地撞击物的通量必须很低（<=10^（-6）M_地球/百万年），以避免4.4~Ga后地壳的大规模熔化，同时与观测到的月球盆地数量相匹配。这一结论导致了一个比以前假设的更加温和的冥古宙。最后，在类地行星完全形成后，残留微行星的质量约为10^（-3）M_地球，比大多数先前的模型估计的质量至少低一个数量级。我们的动力学和地球化学自洽的情况下，要求未来的N体模拟岩石行星形成直接纳入碰撞研磨或依赖于卵石吸积。
2016-09-06 astro-ph.EP
Transfer of Life Between Earth and Venus with Planet-Grazing Asteroids
最近，在金星大气中发现了磷化氢作为潜在的生物特征。这就提出了一个问题：如果金星生命存在，它是否与地球生命有关？根据已知的流星体撞击地球的速率，我们发现至少有$\sim 6 \times 10^5$小行星在没有明显加热的情况下掠过地球大气层，后来撞击金星，类似数量的小行星掠过金星大气层，后来撞击地球，两者都在微生物可以在太空中生存的$\sim 10^5$年内。虽然高层大气中的陆地生命丰度尚不清楚，但这些行星放牧牧羊人可能有能力在地球和金星的大气层之间转移微生物生命。因此，可能的金星生命的起源可能从根本上与地球生命的起源无法区分。
2020-09-20 astro-ph.EP
Magellan/PFS Radial Velocities of GJ 9827, a late K dwarf at 30 pc with Three Transiting Super-Earths
开普勒任务向我们表明，大小介于地球和海王星之间的行星似乎是我们银河系中最常见的类型。这些“超级地球”仍然对系外行星的形成、演化和组成研究具有极大的兴趣。然而，具有良好约束质量和半径测量的超级地球的数量仍然很小（40颗行星的$σ_{\rm{mass}}<$为$σ_{\rm{mass}}<$ 25\%），部分原因是它们的宿主恒星模糊，导致地面质量测量具有挑战性。最近，K2任务在附近的恒星GJ 9827/HIP 115752周围发现了三颗凌日的超级地球行星，距离只有30 pc。这些行星的半径跨越了Fulton等人（2017）发现的“半径间隙”，并且所有轨道都在6.5天内，便于后续观测。在这里，我们报告了GJ 9827的径向速度（RV）观测，在2010年至2016年期间使用麦哲伦II望远镜上的行星光谱仪拍摄。我们采用两种不同的RV分析软件包，RADEMIC和RadVel，推导出质量，从而GJ 9827行星的密度。我们还测试了高斯过程回归分析，但发现相关的恒星噪声没有很好地约束PFS数据，GP往往过拟合RV半振幅导致较低的K值。我们的RV观测无法对两颗外行星（c和d）施加强大的质量限制，但确实表明行星b，在1.64 R $_{\oplus}$和~8 M $_{\oplus}$，是迄今为止探测到的最大质量（和密度）的超级地球行星之一。
2018-02-28 astro-ph.EP
Highly siderophile elements were stripped from Earth's mantle by iron sulfide segregation
高亲铁元素（HSEs）强烈亏损在散装硅酸盐地球（BSE），但存在于近南极洲的相对丰度。传统的解释是，在地核形成过程中，由于金属的分离，HSE从地幔中剥离出来，但在地核形成停止后，由于后期的吸积作用，HSE又以接近地幔的比例被添加回来。在这里，我们表明，在地球的核心形成的金属硅酸盐平衡和隔离实际上增加了HSE地幔浓度，因为HSE分配系数相对较低，在地球内部的核心形成的高压。普遍的出溶和分离的铁硫化物液体从硅酸盐液体（“Hadean冰铜”）剥离岩浆海洋的HSE在冷却和结晶过程中，在后期吸积，并导致轻微的超球粒陨石钯/铱和钌/铱比。
2016-09-15 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
Reconstructing the late accretion history of the Moon
高度亲铁元素（HSEs）追踪行星晚期吸积的重要性早已被认识到。然而，月球吸积历史的确切性质仍然是个谜。地球和月球之间的HSE预算存在显著的不匹配，地球的HSE比月球的HSE要多得多。已经提出了几种方案来解释这一难题，包括几个大的撞击物向地球输送HSE，动态冷轨道上的卵石大小的物体吸积增强了地球的引力聚焦因子，以及在~4.10 Gyr之前撞击通量大大减少的“地球引力模型”。然而，大多数这些模型假设一个高的撞击物保留比f（撞击物质量保留在目标上的分数）的月球。在这里，我们进行了一系列的影响模拟，以量化f值，然后通过蒙特卡罗程序制定一个单调衰减的影响通量，计算质量吸积到月球地壳和地幔的历史。我们发现，月球整个撞击历史的平均f值比之前估计的低3倍。我们的研究结果表明，为了与月球地壳和地幔的HSE预算相匹配，HSE的保留应该在大约4.35 Gyr前开始，当时大多数月球岩浆海洋已经凝固。在4.35 Gyr之前增加的质量必须在月球地幔结晶期间失去HSE到月球核心。低的撞击物保留率和HSE在月球地幔中的后期保留相结合，为月球后期吸积质量相对于地球的明显不足提供了一个现实的解释。
2020-11-27 astro-ph.EP
Dynamical and collisional constraints on a stochastic late veneer on the terrestrial planets
鉴于它们在分化过程中倾向于被纳入地核，地球地幔中的高度亲铁元素被认为是在巨大撞击阶段结束后作为“晚期饰面”被增生的。Bottke等人（2010年）提出，如果晚期单板的特征是大型（D = 1000- 4000 km）撞击物，则可以解释大的地月HSE丰度比。在这里，我们模拟了类地行星在一个随机的晚期单板阶段从吸积结束，直到开始的晚期重轰击~ 5亿年后的演变。我们表明，由大型（D > 1000 km）天体主导的0.05地球质量的晚期单板种群自然地向地球提供了~0.01地球质量的单板，与约束一致。类地行星的偏心率和倾角是由与最大的晚期单板天体的近距离接触所激发的。我们发现，当a）类地行星的单板前角动量亏损AMD_0小于当前角动量亏损AMD_now的一半，或b）AMD_0 <= AMD_now且单板仅限于较小的天体（D_max <= 2000 km）时，它们的单板后轨道与理论值最吻合。单板对金星、地球和火星的影响主要是增生性的，但对水星和月球的影响主要是侵蚀性的。在约20%的模拟中，发生了一次高能撞击，可能会去除超过25%的水星质量，从而增加其铁的质量分数。我们表明，由于较大撞击的侵蚀性质，月球不能从大于500- 1000公里的物体上吸积任何物质。如果晚期的单板包括大型撞击物（D >= 500- 1000 km），而不管它们的大小分布，只要地球的单板大部分来自大型天体，就可以解释大的地球-月…
2013-06-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of the Earth's Atmosphere during Late Veneer Accretion
我们对太阳系动力学历史的理解的最新进展改变了在月球形成撞击之后，晚单板吸积期间推断的地球撞击历史。我们研究了类地行星形成后，从类地行星区域遗留下来的星子以及小行星和彗星的撞击如何影响地球早期大气的演化。我们开发了一个新的统计代码的随机轰击大气演变，结合处方的大气损失和挥发性交付来自流体动力学模拟和理论的结果，从动态建模的现实人口的冲击。我们发现，对于一个最初的地球一样的大气层的影响，造成适度的大气侵蚀与随机交付的大小行星给大幅增长（$\times 10$）在几个$\%$的情况下。大气质量的确切变化本质上是随机的，并取决于剩余微行星的动力学。我们还考虑了对未知因素的依赖性，包括撞击物的挥发物含量，发现大气通常完全被特别干燥的遗留星子（$<0.02 ~ \%$挥发物）剥离。值得注意的是，对于大范围的初始大气质量和成分，大气收敛到类似的最终质量和成分，即最初的低质量大气增长，而大质量大气耗尽。虽然最后的性质对假设的撞击物性质很敏感，但由此产生的大气质量接近于当前地球的质量。唯一的例外是，一个大的初始大气层不可能被侵蚀到现在的质量，除非大气层最初的成分是原始的。
2020-10-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterizing the atmospheres of transiting rocky planets around late type dwarfs
最近观测到了凌日热木星行星的可见光和近红外光谱，揭示了其大气层的一些大气成分。在不久的将来，也可能实现对类地岩石行星的初次和二次日食观测。对地球透射光谱的定性表明，主要和微量大气成分都可能具有强烈的吸收特征，包括水、氧气和甲烷等重要的生物标志物。我们使用最近发表的经验地球透射光谱和各种恒星类型的恒星光谱进行的模拟表明，新一代超大型望远镜，如拟议的42米欧洲超大型望远镜（E-ELT），能够检索非常冷的恒星和棕矮星（Teff < 3100 K）周围的类地行星的透射光谱。例如，对于一颗Teff约为3100 K（M4）的恒星周围的双胞胎地球，在0.9至2.4微米波长范围内的水蒸气，甲烷，二氧化碳和氧气的光谱特征可以在100小时的观测时间内同时检测到，对于晚M恒星甚至更少。这种探测将构成该行星上存在生命的证据。对于半径是地球两倍的超级地球类型的行星，探测时间可以缩短到几个小时。
2011-02-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mechanisms and timing of carbonaceous chondrite delivery to the Earth
通过同位素分析揭示地球晚期吸积少量大型碳质胚胎，其富含挥发性元素，而火星未吸积，与月球形成撞击兼容。
2024-11-07 astro-ph.EP physics.geo-ph
An upper limit on late accretion and water delivery in the Trappist-1 exoplanet system
Trappist-1系统包含七颗大约地球大小的行星，它们被锁定在一个多共振轨道配置中，这使得能够精确测量行星的质量并限制它们的组成。在这里，我们使用系统脆弱的轨道结构来对行星的轰击历史设定鲁棒的上限。我们使用N体模拟来展示来自额外物体的扰动如何通过触发动力学不稳定性或简单地将行星从共振中移除来打破多共振配置。这些行星不可能与超过地球质量（${M_\oplus}$）的${\sim 5\%}$在星子中相互作用-或者一个比地球月球质量更大的流浪行星-而不破坏它们的共振轨道结构。这意味着自系统的气体盘分散以来，每个行星上晚期吸积的${10^{-4}}$到${10^{-2} M_\oplus}$的上限。这相当于或小于月球形成撞击后地球上的后期吸积，并表明Trappist-1行星的生长在短短几百万年内完成，大约比地球快一个数量级。我们的研究结果意味着，在Trappist-1行星上的任何大型水库必须在其形成过程中被纳入气体盘。
2021-11-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Perspectives on the Physics of Late-Type Stars from Beyond Low Earth Orbit, the Moon and Mars
本文探讨借助ESA载人及机器人探索计划，在近地轨道之外、月球与火星开展长期和紫外观测并部署恒星成像仪，以推进晚型星结构与动力学演化研究。
2024-10-24 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
