Fingerprints of giant planets in the composition of solar twins
相对于附近的太阳孪晶，太阳显示出耐火元素的$\sim 10$ %耗尽。有人认为这种消耗是行星形成的标志。系外行星的统计数据现在已经足够好地表明，这种耗尽的起源并不是来自行星本身内部的耐火材料的隔离。得出这一结论是因为大多数类太阳恒星都拥有近距离的行星系，这些行星系的平均质量比太阳的大。利用围绕年轻太阳和太阳双胞胎的原行星盘的进化模型，我们证明了耗尽的起源可能是由于在形成的巨行星轨道外部捕获尘埃而产生的。在这种情况下，一颗正在形成的巨行星在气体盘上打开了一个缺口，形成了一个压力陷阱。如果行星形成得足够早，当圆盘仍然很大的时候，行星可以在轨道外捕获$\gtrsim 100 $ M $_\oplus$的尘埃，防止尘埃与气体相比吸积到恒星上。形成巨行星会产生$\sim 5-15$ %的难熔消耗，其中较大的值发生在有利于巨行星形成的初始条件下（例如更大质量的圆盘，寿命更长）。显示耐火耗尽的太阳孪生子的发生率与系外行星调查中发现的巨行星和“过渡”盘的发生率相匹配，这些盘在吸积到恒星上的物质中显示出类似的耗尽模式。
2020-02-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanet Clouds
云也形成在行星的大气层中，这些行星围绕太阳以外的其他恒星运行，即所谓的太阳系外行星或系外行星。系外行星大气层的化学成分可能极其丰富。因此，系外行星云是由在整个大气中变化的材料混合而成的。它们通过元素消耗以及吸收和散射影响大气，因此，它们对大气的能量收支有着深远的影响。虽然天文观测向我们指出了太阳系外云的存在，并对颗粒大小和物质成分提出了初步建议，但我们需要进行基本而复杂的建模工作，将各个观测结果合并为一幅连贯的图像。其中一部分是要了解在非陆地环境中云的形成。
2018-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroseismology of Cool Stars
测量表面对流激发的振荡是研究冷星结构和演化的有力手段。CoRoT和开普勒探测了从主序星到红巨星分支的数千颗恒星的振荡，包括大量的系外行星宿主恒星，从而引发了一场星震学的革命。在这篇文章中，我将回顾最近的asteroseismic的结果，特别侧重于红巨星的内部旋转和asteroseismology对系外行星的特性的影响。
2014-11-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Cool Stars and Space Weather
恒星耀斑、风和日冕物质抛射形成了空间天气。它们是冷恒星磁场活动的标志，由于活动随年龄、质量和旋转而变化，太阳系外行星所经历的空间天气可能与太阳系行星所经历的非常不同。恒星活动和磁性如何影响围绕主序星运行的系外行星的空间天气？系外行星周围的环境与我们太阳系中的行星周围的环境有何不同？如何将太阳系社区获得的详细知识应用于系外行星系统？空间天气如何影响可居住性？这些问题是在2014年6月9日举行的“冷星和空间天气“分裂会议上讨论的。在本文件中，我们提出了一个总结的贡献，这届会议。
2014-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The TIME Table: Rotation and Ages of Cool Exoplanet Host Stars
年龄是一个恒星参数，既基本又难以确定。在中年M矮星中，最多产的近距离和可探测的系外行星，陀螺年代学是最有前途的年龄分配方法，但需要在已知年龄的星团中通过旋转温度序列（陀螺年代）进行校准。我们整理了249颗晚期K型和M型（（$T_{eff}$ =3200- 4200 K）系外行星宿主恒星的目录，并建立了旋转周期，并应用了基于相关出版的陀螺时的经验，温度依赖的旋转年龄关系，包括来自4 Gr年龄的疏散星团M67的观测。我们估计了其中227颗恒星的年龄，以及8颗其他恒星的年龄上限，不包括14颗旋转过快或超出我们陀螺年代学有效参数范围的恒星。我们估计的不确定性的基础上观察到的分散在旋转周期的年轻的集群，错误的gyrochrones，温度和非太阳金属丰度的不确定性。对于那些恒星测量金属丰度，我们提供，但不包括从太阳金属丰度偏差的影响进行校正。我们样本的年龄分布在10 Gyr（银河系圆盘的年龄）处下降到接近零，少数异常值可以用很大的不确定性来解释。继续增加或扩展星团旋转序列，以更彻底地校准时间和温度空间中的陀螺年代学，更精确和可靠的旋转周期测量，以及更准确的恒星参数测量，将使这些重要的系外行星宿主恒星的年龄估计不断改进。
2023-01-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The effects of stellar winds and magnetic fields on exoplanets
迄今为止发现的绝大多数系外行星都围绕着冷的低质量恒星运行，其性质与太阳相对相似。然而，这些恒星的恒星磁性在拓扑结构和强度上都可能与太阳系恒星磁性显著不同。此外，由于目前用于系外行星搜索的技术，大多数目前已知的系外行星都被发现在离它们的主恒星（$< 0.1$ au）非常近的距离运行。恒星磁性和轨道半径的巨大差异可以使系外行星系统的行星际介质与太阳系显着不同。为了限制系外行星和它们的主星的磁化风之间的相互作用，并考虑系外行星周围的行星际介质，必须采用更现实的恒星风模型，该模型考虑了恒星旋转和冷恒星复杂的恒星磁场配置等因素。在这里，我简要回顾了数据驱动的磁化恒星风建模的最新进展。我还表明，恒星风与系外行星的相互作用可以导致几个可观察到的签名，其中一些是在我们自己的太阳系中不存在的。
2013-10-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
DUET: Design of a simultaneous InGaAs--CCD split-beam imager for ultra-cool dwarf exoplanet transit survey
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室）；Astrobiology Research Unit, Université de Liège（列日大学天体生物学研究单元）；School of Physics and Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学物理与天文学院）
为探测超冷矮星系外行星，设计DUET双通道成像仪，用955纳米二向色分束器将光分至不同探测器实现同时测光，选近红外滤光片抑制PWV影响，还介绍了光学、机械、探测器及控制系统等设计。
2026-07-17 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
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
A new set of atmosphere and evolution models for cool T-Y brown dwarfs and giant exoplanets
我们提出了一套新的太阳金属丰度大气和非常冷的棕矮星和自发光巨型系外行星的演化模型，我们称之为ATMO 2020。大气模型是用我们最先进的一维辐射对流平衡程序ATMO生成的，并用作表面边界条件来计算$0.001-0.075\,\mathrm{M_{\odot}}$对象的内部结构和演变。我们的模型包括几个关键的改进，在以前的模型中使用的输入物理在文献中。最值得注意的是，使用一个新的氢-氦状态方程，包括从头计算量子分子动力学计算，提高了质量的$\sim1-2\%$在恒星亚恒星边界，并改变了冷却轨道周围的氢和氘燃烧的最小质量。第二个关键的改进涉及我们的大气模型ATMO中更新的分子不透明度，它现在包含了更多的线过渡，需要准确地捕捉这些热大气中的不透明度。这导致大气温度结构变暖，进一步改变了冷却曲线和亚恒星物体的预测发射光谱。我们提出了显着的改进碰撞增宽钾共振双峰的治疗，并强调这些线在塑造红光学和近红外光谱的棕矮星的重要性。我们生成三个不同的网格模型模拟，一个使用平衡化学和两个使用非平衡化学由于垂直混合，所有三个计算自洽与大气的压力-温度结构。我们展示了垂直混合对发射光谱和颜色星等图的影响，突出了$3.5-5.5\,\mathrm{μm}$通量窗口如何可用于校准冷T-Y光谱类型对象中的垂直混合。
2020-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Polarimetry of cool atmospheres: From the Sun to exoplanets
本文回顾了Berdyugina等人（2000年）以来十年来为探索冷天体物理介质中的磁性而开发的新工具，并建立了分子光谱偏振测量的新领域。它最直接适用于太阳、冷恒星、亚恒星物体、行星和其他小天体以及星际和星周物质。它已接近成为一个成熟的领域，拥有发达的理论工具，有望揭示更冷环境中磁结构的新见解。在这里，我试图对文献进行广泛的描述，并提出一些最近令人兴奋的结果。特别是，在我的程序审查太阳极化研讨会3，我讨论了分子磁诊断的进展，这是基于大约十几个双原子分子与各种电子跃迁和状态的建模，包括最具挑战性的- FeH。应用范围从太阳黑子到恒星黑子，小规模和湍流的太阳磁场，红矮星和白矮星，以及副产品，如原行星盘和系外行星的偏振测量。
2010-11-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
TESS observations of flares and quasi-periodic pulsations from low mass stars and potential impact on exoplanets
利用TESS 2分钟的步频数据对低质量M矮星的耀斑和准周期脉动进行了研究。我们发现七颗星显示了QPP的证据。使用傅立叶和经验模态分解技术，我们确认存在11个QPP在这七颗恒星的周期在10.2和71.9分钟之间，包括一个强烈的漂移周期振荡和双模振荡。我们检查的耀斑的比例显示QPP（7%）高于其他恒星耀斑的研究，但与太阳C级耀斑的比例非常相似。根据TESS输入星表中的恒星参数，利用QPP的周期和对QPP起源的各种假设，我们确定了耀斑日冕环的长度和磁场强度。我们还使用的缩放关系的基础上，从太阳和太阳型恒星的耀斑和观测到的能量，再加上耀斑的持续时间，发现不同的方法预测环路长度是一致的$\sim$ 2的一个因素。我们还讨论了耀斑频率的七颗恒星确定这是否会导致臭氧消耗或自然发生。我们的三颗恒星有足够高的能量耀斑率，这可能导致自然发生。然而，其中两个国家也处于可能发生臭氧消耗的范围内。我们推测这些恒星的表面生命的影响和环的长度和QPP潜在的系外行星在宜居带的影响。
2021-08-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extreme Lithium Depletion in Solar Twins: Challenging Non-Standard Mixing Models
本文发现六颗锂极端耗损的太阳孪生体，结合 HIP 8522 提出一类经历剧烈演化历史的恒星族群，并通过行星吞噬、蓝离散星和早期偶发吸积等情形分析，指出主序前偶发吸积是最可能的解释，为检验类太阳恒星内部混合过程提供了关键样本。
2025-08-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetic activity in cool stars: manifestations and relevance to exoplanets
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung（马克斯·普朗克太阳系统研究所）；Centro de Rádio Astronomia e Astrofísica Mackenzie, Universidade Presbiteriana Mackenzie（麦肯齐射电天文学与天体物理学中心，麦肯齐长老会大学）；Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM（巴黎萨克雷大学，巴黎西岱大学，法国原子能和替代能源委员会，法国国家科学研究中心，天文信息与管理实验室）；Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)（波茨坦莱布尼茨天体物理研究所）；HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences, Konkoly Observatory（匈牙利研究网络地球与天文学研究中心，孔科利天文台）；Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, UBA-CONICET)（空间天体物理学与天体物理研究所）；The Catholic University of America（美国天主教大学）；The Hakubi Center for Advanced Research, Kyoto University（京都大学博雅教育研究中心）；Department of Physics, Kyoto University（京都大学物理学系）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）
本文综述了冷恒星磁活动的观测表现和物理模型，探讨其对系外行星探测和宜居性的影响，并展望未来研究方向。
2026-07-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Second Discovery from the COol Companions ON Ultrawide orbiTS (COCONUTS) Program: A Cold Wide-Orbit Exoplanet around a Young Field M Dwarf at 10.9 pc
我们提出了鉴定的COCONUTS-2系统，由M3矮L 34-26和T9矮WISEPA J075108.79 $-$ 763449.6。鉴于它们共同的自行和松弛，这两个领域的对象构成了一个物理绑定对594 PDMATHAMN（6471 au）的投影分离。主星COCONUTS-2A有很强的恒星活动（H $α$，X射线和紫外线辐射），并且快速旋转（$P_{\rm rot} = 2.83$天），由此我们估计其年龄为1.5亿~ 8亿年。比较TESS光变曲线和$v\sin{i}$光谱的赤道自转速度，我们发现COCONUTS-2A有一个接近边缘的倾角。宽系外行星COCONUTS-2b的有效温度为$T_{\rm eff}=434 \pm 9$ K，表面重力为$\log{g} = 4.11^{+0.11}_{-0.18}$ dex，基于热启动演化模型的质量为$M=6.3^{+1.5}_{-1.9}$ $M_{\rm Jup}$，导致COCONUTS-2系统的质量比为$0.016^{+0.004}_{-0.005}$。COCONUTS-2b是迄今为止拍摄到的第二冷（仅次于WD 0806 $-$ 661 B）和第二宽（仅次于TYC 9486-927-1 b）的系外行星。COCONUTS-2b的红外测光与超冷模型大气的比较表明，在其光球层中存在凝结云和非平衡化学。与51 Eri b相似，COCONUTS-…
2021-07-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Retrieval study of cool, directly imaged exoplanet 51 Eri b
本研究改造TauREx3以反演直接成像亚恒星大气，经GJ 570D验证后首次对51 Eri b进行自由化学反演，发现2.7σ氨信号并揭示模型与数据选择会影响结论。
2023-02-15 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Stellar Flares Rather than High $T_{int}$ As Possible Cause for the Missing Methane in Young Exoplanets: The Case Study of V1298~Tau\,b
The University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
该研究以V1298 Tau b为案例，提出年轻系外行星甲烷缺失的原因是恒星耀斑而非高内部温度，通过模拟耀斑诱导的大气稳态，复现了该行星的JWST观测特征。
2026-08-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar Diameters and Temperatures VI. High angular resolution measurements of the transiting exoplanet host stars HD 189733 and HD 209458 and implications for models of cool dwarfs
我们提出了著名的凌日系外行星的主恒星HD 189733和HD 209458使用CHARA阵列干涉仪的直接半径测量。我们发现HD 189733和HD 209458的边缘变暗的角直径分别为theta_LD = 0.3848 +/- 0.0055和0.2254 +/- 0.0072毫角秒。HD 189733和HD 209458是目前仅有的两个凌日系外行星系统，其中通过高分辨率光谱检测各自行星伴侣的轨道运动，揭示了恒星和行星的绝对质量。我们使用我们的新的测量与径向速度和光度时间序列数据的轨道信息，依巴谷距离，和新测量的热通量，以确定恒星的有效温度（T_eff = 4875 +/- 43，6093 +/- 103 K），恒星线半径（R_* = 0.805 +/- 0.016，1.203 +/- 0.061 R_sun），平均恒星密度（rho_* = 1.62 +/- 0.11，0.58 +/- 0.14 rho_sun），行星半径（R_p = 1.216 +/- 0.024，1.451 +/- 0.074 R_Jup）和HD 189733 b和HD 209458 b的平均行星密度（rho_p = 0.605 +/- 0.029，0.196 +/- 0.033 rho_Jup）。HD 209458是一颗F9矮星，其恒星参数与光谱和演化模型的间接估计一致。然而，我们发现模型无法重现K2矮星HD …
2014-11-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar magnetic activity and rocky planets in cool dwarf stars
针对M矮星恒星活动干扰径向速度行星探测的问题，本论文采用高斯过程建模，结合高精度光谱与测光数据，实现了行星信号与恒星活动的稳健分离，为探测岩石行星提供了有效方法。
2026-10-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar magnetism, winds and their effects on planetary environments
在这里，我回顾了一些最近的工作，冷，主序星的磁性，他们的风和对周围系外行星的潜在影响。这些恒星的风非常微弱，在它们的一生中都持续存在。虽然只携带恒星质量的一小部分，但这些磁风带走了角动量，从而调节了恒星的旋转。由于冷恒星很可能被行星包围，因此了解主恒星风和磁性是描述系外行星环境的关键一步。由于旋转和活动密切相关，恒星的自旋下降导致恒星活动随着年龄的增长而减少。因此，随着恒星年龄的增长，高能（X射线，极紫外线）照射的减少被观察到，这可以影响系外行星大气的蒸发，从而也改变了系外行星的演化。
2016-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Colour-magnitude diagrams of transiting Exoplanets - II. A larger sample from photometric distances
颜色-星等图形成了一种传统的方式来呈现宇宙中的发光物体，并将它们相互比较。在这里，我们估计44个凌日系外行星系统的光度距离。七个系统的视差证实了我们的方法。将这些测量结果与行星被其宿主恒星遮蔽时获得的通量相结合，我们组成了近红外和中红外的颜色星等图。在可能的情况下，行星与质量非常低的恒星和褐矮星一起绘制，它们通常具有相似的大小和平衡温度。它们提供了一个自然的、经验的、比较的样本。我们还包括直接成像的系外行星和纯黑体的预期轨迹。被辐射的行星与黑体不匹配;它们的发射光谱并非毫无特征。对于一个给定的光度，热矮星的昼面比棕矮星显示出更大的颜色变化，并且随着内在光度的降低，颜色的多样性也在增加。在4.5 $μ$ m波段内存在额外的吸收剂，这将使外围的热彗星与超冷矮星的大气层相一致。测量温度低于1000 K的气体巨星的辐射将解开行星大气层的行为是否更类似于褐矮星的大气层，而不是黑体，它们是否类似于年轻的直接成像行星，或者辐射的气体巨星是否形成自己的序列。
2014-07-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Implications of different stellar spectra for the climate of tidally-locked Earth-like exoplanets
大多数潜在的可居住的系外行星探测到的轨道比太阳冷的恒星，因此被恒星光谱照射，其峰值波长比入射到地球上的波长更长。在这里，我们提出的结果，从一组模拟的潮汐锁定的类地行星轨道三个不同的主机恒星隔离模拟气候的恒星光谱的影响。具体来说，我们进行模拟的基础上TRAPPIST-1 e，采用类似地球的大气层，并使用英国气象局统一模型在一个理想化的“水行星”的配置。同时保持行星参数不变，包括总恒星通量（900 W/m $^2$）和轨道周期（6.10地球日），我们比较模拟的恒星光谱是一个静止的TRAPPIST-1，比邻星和太阳之间的结果。与表面相比，与较冷的宿主恒星相比，对流层直接吸收的入射恒星辐射的比例增加。这反过来又导致对流的稳定性增加，白天总云层覆盖率减少（减少散射），导致地面温度升高。对流层直接加热的增加也导致了从昼侧到夜侧的更有效的热量传输，因此，昼夜温度对比度降低。我们推断，具有类似地球的大气层的行星绕较冷的恒星运行，具有较低的昼侧云层覆盖率，与绕较热的恒星运行的类似行星相比，在给定的行星旋转速率下，在增加的轨道半径下可能允许宜居条件。
2020-05-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanets as probes of the winds of host stars: the case of the M dwarf GJ 436
冷矮星的风很难观测到，只有少数M矮星呈现出观测导出的质量损失率（Mdot），跨越几个数量级。距离较近的系外行星很方便地位于恒星风的内部区域，因此可以用来探测它们的主恒星风的其他不可观测的局部性质。在这里，我们使用的本地恒星风的特征观测导出的研究中的大气蒸发的暖海王星GJ 436 b导出的全球特征的风的M-矮星主机。利用等温风模型，我们将恒星风温度限制在[0.36，0.43] MK范围内，其中Mdot=[0.5，2.5] × 10^{-15} Msyn/yr。通过计算恒星风和星际介质之间的压力平衡，我们得出GJ 436的天体层的大小约为25 au，比日光层明显更紧凑。在本文中，我们表明，传输光谱，再加上行星大气蒸发和恒星风模型，可以是一个有用的工具，约束大尺度的风结构的行星托管恒星。将我们的方法扩展到未来的行星系统发现将为行星外大气层和冷矮星风的综合表征开辟新的视角。
2017-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Venus as an Exoplanet: I. An Initial Exploration of the 3-D Energy Balance for a CO$_{2}$ Exoplanetary Atmosphere Around an M-Dwarf Star
本研究使用三维模型模拟绕M型矮星GJ 436运行的类金星系外行星大气，发现EUV-UV加热和NIR加热变化显著影响高层大气的温度分布与纬向风，而CO2冷却在特定气压下平衡了这些加热效应。
2024-05-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Self-consistent atmosphere modeling with cloud formation for low-mass stars and exoplanets
背景：低质量恒星和太阳系外行星具有超冷的大气层，在那里发生丰富的化学反应并形成云。太阳系外行星的光谱观测越来越多，需要自洽的模型大气模拟，以始终包括确定云形成的形成过程及其对大气的反馈。目标：用适用于低质量恒星和系外行星的模拟来补充MARCS模型大气服，为E-ELT、JWST、PLATO和其他即将建立的设施做准备。研究方法：MARCS程序计算恒星大气模型，提供辐射转移、大气结构和化学的自洽解。我们将MARCS与DRIFT相结合，DRIFT是一种动力学模型，描述了超冷大气中的云形成（种子形成，生长/蒸发，重力沉降，对流混合，元素耗尽）。结果：我们提出了一个小网格的自洽计算的大气模式$T_ \text{eff} = 2000 - 3000$ K与太阳初始丰度和$\log(g) = 4.5$。恒星和亚恒星大气中的云的形成对$T_\text{eff} < 2700$ K有重要影响，对$T_\text{eff} < 2400$ K的大气结构和光谱有重要影响。我们将模型的合成光谱与观测光谱进行了比较，发现它们很好地拟合了中晚型M矮星和早型L矮星的光谱。我们还测试DRIFT-MARCS的一个例子外行星，并证明我们的模拟再现斯皮策观测WASP-19 b相当好的$T_{\rm eff}=2600$ K，$\log(g)=3.2$和太阳丰度。我们的模型指向一个具有无云大气层的系外行星，该大气层具有大量…
2017-08-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
M dwarf stars in the light of (future) exoplanet searches
我们提出了一个简短的概述分裂会议M矮星作为行星主机，是作为酷星17会议的一部分组织。会议专门审查了我们目前对M矮星和系外行星的了解，以便为目前和未来的系外行星搜索做好准备，重点是低质量恒星。我们回顾了观测和理论上的挑战，以确定M矮星和准确的基本参数的重要性，适当的表征其系外行星和我们的理解行星形成。
2012-11-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Trumpeting M Dwarfs with CONCH-SHELL: a Catalog of Nearby Cool Host-Stars for Habitable ExopLanets and Life
我们提出了一个全天目录的2970附近的（$d \lesssim 50$ pc），明亮的（$J< 9$）M-或晚K-型矮星，其中86%已被证实的光谱。这一星表将有助于未来的天基凌日飞行任务和地基红外多普勒径向速度测量搜索地球大小的行星和可能的类地行星。恒星是从SUPERBLINK自行星表中根据绝对星等、光谱或约化自行和光度颜色的组合选出的。从我们的光谱中，我们确定了引力敏感指数，并确定和删除了其中的0.2%作为更热或进化的恒星。13%的恒星会发出H-α辐射，这是恒星磁场活动和可能年轻的迹象。平均金属丰度[Fe/H] = -0.07，标准差为0.22 dex，与附近的太阳型恒星相似。我们确定恒星的有效温度的最小二乘拟合光谱模型预测校准适合恒星与建立测热温度，估计半径，光度和质量使用经验关系。6%的恒星的图像来自积分场光谱的分辨率加倍。我们使用$Kepler$数据推断了M矮星周围的行星数量，并将其应用到我们的目录中，以预测未来系外行星调查的检测。
2014-07-13 astro-ph.SR
A Tale of Two Anomalies: Depletion, Dispersion, and the Connection Between the Stellar Lithium Spread and Inflated Radii on the Pre-Main Sequence
我们研究了标准恒星模型（SSM）和主序星（MS）疏散星团中锂的贫化，并探讨了相同质量、年龄和组成的年轻冷恒星中锂弥散的起源。我们首先证明，SSM准确地预测锂丰度的太阳类似物在零年龄的主序列（ZAMS）的理论不确定性。然后，我们测量MS Li耗尽的速率，通过从三个充分研究的集群中去除[Fe/H]依赖的ZAMS Li模式，并比较去趋势数据。MS耗尽被发现是质量依赖性的，在这个意义上更多的耗尽在低质量。在固定的$T_{\rm eff}$上，锂丰度的分散几乎是普遍的，并在$\sim$ 2亿年前开始。我们讨论了质量和年龄的分散趋势，模式是混合的。我们认为，金属丰度的影响ZAMS李模式，与理论预期一致，但与以前的一些研究结果相反，并建议李集群金属丰度的测试。最后，我们认为，半径分散在恒星的固定质量和年龄，在前MS李破坏的时代，是负责传播李丰度和旋转之间的相关性和李在年轻的冷星，最有名的在昴宿星。我们计算恒星模型，膨胀，以配合所观察到的半径异常的磁活跃系统，和由此产生的范围内的锂丰度再现观察到的模式的年轻的集群。我们讨论了前MS的进化轨迹和年龄测量的年轻集群的后果，并提出了一个观测测试。
2014-02-25 astro-ph.SR
Rotational Mixing and Lithium Depletion
我回顾基本的观测功能，人口I星强烈牵连旋转作为一个混合剂，这些包括在固定的温度在同时代的人口和主序列锂耗尽的质量范围内的速度随时间衰减的分散。新的发展有关的可能抑制混合在后期的年龄，密切的二进制合并和锂签名，并在年轻的冷恒星的分散联系在活跃的年轻恒星的半径异常的替代来源进行了讨论。我强调的不确定性，在模型中的人口II锂耗尽和分散有关的治疗角动量损失。最后，自转的起源与前主序星序的条件有关，因此有一些证据表明环境和行星形成可能影响恒星的自转性质。这可能与最近的观测证据有关，即星系团之间锂耗尽的变化以及行星的存在与恒星锂耗尽之间的联系。
2010-01-21 astro-ph.SR
Laboratory spectra of hot molecules: data needs for hot super-Earth exoplanets
大多数恒星现在被认为支持系外行星。迄今为止发现的许多系外行星都被归类为有大气层的岩石天体。然而，这些天体中的大多数由于轨道周期短而很热。模型表明，水是它们大气中的主要物种。高温预计将把这些大气层变成一个（高压）蒸汽浴，其中含有熔融岩石的残留物。这些炽热岩石天体的光谱将与较冷的天体或炽热气体巨星的光谱非常不同。分子建议是重要的光谱学这些对象的审查与相应的光谱数据的当前状态。作为ExoMol项目的一部分，讨论了建立适用于岩石超级地球大气模型的线性/截面综合数据库的前景。总结了量子力学方法在线性生产中的应用及其面临的挑战。
2017-05-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Dawes Review 3: The Atmospheres of Extrasolar Planets and Brown Dwarfs
在过去的几年里，已知的系外行星数量和描述其大气特性的方法范围都有了显着的增加。与此同时，越来越冷的褐矮星的新发现已经降低了它们的温度范围，现在已经延伸到<300 K的Y矮星。这些大气层的建模需要开发新的技术来处理这些物体中的分子化学和云。棕矮星的大气层已经被相当好的了解，但仍有一些问题存在，特别是在L/T转换时云的行为。系外行星大气特征的观测数据主要局限于巨型系外行星，这些行星是热的，因为它们靠近它们的恒星（热彗星），或者因为它们很年轻，仍然在冷却。对于这些行星，有很好的证据表明IR中存在CO和H2O吸收。在一些天体中观察到钠吸收。反射光测量显示，一些巨大的系外行星非常暗，表明大气层中没有云。然而，在其他一些行星上也有云和薄雾的好证据。一些高度辐射的行星有膨胀的半径，尽管这种膨胀的机制还不清楚。关于巨型系外行星大气的组成和结构的其他一些问题，如逆温结构的出现，CO2和CH 4的存在或不存在，以及高C/O比的出现仍然是研究和争论的主题。
2014-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detailed chemical compositions of planet-hosting stars: II. Exploration of the interiors of terrestrial-type exoplanets
发现和描述系外行星的一个主要目标是确定与我们的地球相似（或不同）的陆地型世界。最近的研究结果强调了将挥发分去除（即挥发物的消耗）应用于行星宿主恒星的化学成分以限制陆地型系外行星的整体成分和内部的重要性。在这项工作中，我们采用这样的方法选择的样本13行星托管类日恒星，其中高精度的光球丰度已被确定在该系列的第一篇论文。与由此产生的脱挥发分恒星组成（即模型行星的整体组成）以及其他限制，包括质量和半径，我们模拟详细的矿物学和内部结构的假设，可居住区的类地行星（“外地球”）围绕这些恒星。模型输出结果显示，这些地外行星中的大多数预计将具有与地球大致相似的成分和内部结构，这与从污染的白矮星分析中独立得出的结论一致。例外的是开普勒-10和开普勒-37系外地球，我们预测它们被强烈氧化，因此会形成比地球小得多的金属核心。研究我们的去挥发模型在其极端以及不同的行星质量和半径（在地球政权）揭示了潜在的扰动在内部的类地行星。通过考虑（i）高精度恒星丰度，（ii）去挥发，（iii）行星质量和半径，这项工作代表了探索陆地型系外行星详细矿物学和内部结构的重要步骤，这反过来又是我们理解行星动力学和长期演化的基础。
2022-04-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of Exoplanets and their Parent Stars
研究系外行星及其母恒星对于了解它们的人口，形成和历史至关重要。我们回顾了一些关键的问题，特别强调了巨大的气态系外行星轨道接近太阳型恒星的演变。对于质量超过土星的行星，凌日系外行星的半径很大，这表明存在大量的氢氦包层。理论模型表明，这个包层逐渐冷却和收缩，能量损失率与行星年龄成反比。对行星质量、半径和（恒星）年龄的限制进行综合测量，可以在全球范围内确定行星内部存在的重元素数量。与恒星金属丰度的比较显示了两者之间的相关性，表明吸积在行星的形成中发挥了至关重要的作用。系外行星的动力学演化也取决于中心恒星的性质。我们表明，缺乏大规模的巨行星和褐矮星在G-矮星周围的近轨道和他们周围的F-矮星的存在可能是联系在一起的不同性质的耗散在恒星内部。恒星和行星的演化和组成都是密切相关的。
2014-09-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetic Activity Cycles in the Exoplanet Host Star epsilon Eridani
活跃的K2矮行星Eri已经被广泛地描述为一个年轻的太阳类似物，最近又被描述为系外行星的宿主恒星。作为天空中最接近和最明亮的恒星之一，它提供了一个无与伦比的机会，将恒星发电机理论限制在太阳之外。我们确认并记录了最初由Hatzes及其同事报告的Meseri的3年磁活动周期，并检查了以前45年观测的档案数据。数据显示，3年和13年周期共存，导致类似于蒙德极小状态的广泛活动最小值，然后是连贯的3年周期的复苏。几乎连续的活动记录表明，两个恒星发电机同时运行，周期分别为2.95+/-0.03年和12.7+/-0.3年，这与太阳的情况类似，表明对Bohm-Vitense提出的所谓“活跃”和“不活跃”序列的发电机机制的修正识别。最后，基于观测到的太阳的性质，我们认为太阳的旋转历史是什么使它成为在其他恒星中观察到的磁周期的背景下的异常值（正如它的Li耗尽所表明的那样），并且木星质量的伴星不能成为太阳特性的普遍解释。
2012-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs: Not-so-fine hyperfine-split vanadium lines in cool star spectra
我们在CARMENES巡天的高信噪比、高分辨率、碲校正的M-矮星光谱中，在800- 910 nm波长范围内，对一系列中性钒原子吸收线进行了表征。这些线中的许多是突出的，并表现出独特的宽和平底形状，这是超精细结构（HFS）的结果。我们调查的潜力和影响，这些HFS分裂线的丰度分析冷星。通过光谱软件iSpec提供的标准光谱合成程序和VALD 3数据库提供的最新原子数据（包括HFS），我们对这些引人注目的线轮廓进行了建模。我们用它们来测量冷矮星的V丰度。我们在CARMENES保证时间观测样本中测定了135颗早期M矮星（M0.0V至M3.5V）的V丰度。它们的[V/Fe]-[Fe/H]趋势与附近FG矮星的一致。[V/H]和[Fe/H]之间的紧密相关性（$\pm$ 0.1 dex）表明V可能作为M矮星的替代金属丰度指标。我们还表明，忽略模型HFS可以部分解释在以前的研究中观察到的样品涉及矮恒星$T_{\rm eff} \lesssim 5300$ K的V丰度测量的温度相关性。我们的工作表明，HFS对冷光球中某些吸收线的影响比类太阳光球更严重。因此，我们主张在比$\sim 5000$ K冷的恒星中进行丰度研究时，应谨慎对待HFS。另一方面，高分辨率光谱中的强HFS分裂线为对冷恒星的大样本进行精确的化学分析提供了机会。本地M矮星所表现出的V到Fe的趋势继续挑战银河系中V生产的理论模型。
2021-08-27 astro-ph.SR
The Gaia-ESO Survey: Lithium depletion in the Gamma Velorum cluster and inflated radii in low-mass pre-main-sequence stars
我们表明，非磁性模型的前主序星（PMS）的演变 * 不能 * 同时描述的颜色星等图（CMD）和模式的锂耗尽看到的年轻，低质量恒星周围的$γ^2$ Velorum的集群。从CMD推断的7.5+/-1Myr的年龄比在星团M-矮星中观察到的强烈Li耗尽所暗示的年龄要年轻得多，并且Li耗尽发生在比预测的更红的颜色。给定质量的恒星耗尽其Li的时期和该恒星的表面温度都取决于其半径。我们证明，如果低质量的恒星半径~ 10%以上，在一个给定的质量和年龄，然后CMD和锂耗尽模式的Gamma Vel集群的解释在一个共同的年龄为18-21万年。这种半径膨胀可能是由对流的磁抑制和广泛的冷星斑的某种组合产生的。包含半径膨胀的模型表明，PMS恒星与Gamma Vel星团中的恒星相似，在0.2<M/Msun<0.7的范围内，比以前认为的至少老2倍，冷却约7%，并且它们的质量比传统的Hertzsprung-Russell图中的非磁性模型大得多（> 30%）。这种规模的系统变化可能对理解年轻恒星的演化、盘的寿命和行星系统的形成非常重要。
2016-09-22 astro-ph.SR
The Gaia-ESO Survey: Constraining evolutionary models and ages for young low mass stars with measurements of lithium depletion and rotation
近年来，人们越来越担心标准恒星模型与星团中前主序星（PMS）的颜色-星等图（CMD）和锂耗尽模式的观测结果不一致。在这项工作中，我们选择了盖亚-ESO巡天中5个年轻疏散星团（5- 125百万年）的1,246个高概率K/M型组成成员，以测试一系列使用标准输入物理和其他包含表面磁场或冷星斑的模型。我们发现：标准模型为CMD中的低质量恒星提供了系统性的低亮度等时线，并且未能预测在正确的颜色下正确强度的Li耗尽;磁性模型提供了更好的CMD拟合与$\sim 1.5-2$倍老的等时线，并且提供了与Li耗尽模式更好的匹配。我们调查如何旋转周期，其中大部分是第一次从凌日系外行星调查卫星数据，与CMD位置和李。在较老星团的K星中，我们发现最亮和最少Li耗尽的是最快的旋转子，在NGC 2547的$\sim 35$ Myr处首次证明了经典的“Li旋转连接”，并发现了一些证据表明它存在于NGC 2264的早期M星$<10\,$ Myr处。然而，在$\sim 20$ Myr的$γ$ Vel星系团中观察到的完全对流M矮星中Li耗尽的广泛分散似乎与旋转无关，并且在没有非常大的（$>10$ Myr）年龄分布的情况下难以解释。
2022-04-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Carbon-to-Oxygen Ratio in Cool Brown Dwarfs and Giant Exoplanets. I. The Benchmark Late-T dwarfs GJ 570D, HD 3651B and Ross 458C
本文通过扩展ATMO 2020模型研究晚T型矮星的C/O比，发现H和K波段形状可区分碳、氧丰度变化，并利用三颗基准矮星的中分辨率近红外光谱检验模型，揭示偏差主要源于热结构假设而非分子不透明度。
2023-12-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Fluctuations and Flares in the Ultraviolet Line Emission of Cool Stars: Implications for Exoplanet Transit Observations
恒星通量的变化可能会掩盖过境行星的光度信号。这种变化性以前没有在用于探测热彗星周围膨胀大气的紫外线中得到很好的表征。因此，我们调查了38颗F-M星在四个狭窄的光谱波段的强度变化：两个封闭的强线来自已知居住在热木星大气中的物种，CII $λλ$ 1334，1335和SiIII $λ$ 1206;一个封闭的SiIV $λλ$ 1393，1402;和36.5埃的散布连续谱。对于每个星/波段组合，我们从档案HST COS和STIS时间标记的光子数据生成60秒的节奏光变曲线。在这些光变曲线中，我们将耀斑和随机波动描述为不同形式的变化。耀斑：我们使用互相关方法检测到116个耀斑。这些事件在时间序列中平均每2.5小时发生一次，超过50%持续4分钟或更短，并且大多数在SiIV中产生最强的响应。如果耀斑发生在60分钟的凌日测量期间，90/116将破坏地球，27/116海王星和7/116木星的信号，通量的向上偏差范围为静止水平的1-109%。波动：光子噪声和潜在的恒星波动在静态数据中产生散射。我们将恒星波动建模为具有标准差$σ_x$的高斯白噪声。对于60 s测量，$σ_x$的极大似然值范围为1-41%。这些值表明，许多冷星将只允许过境检测到高置信度的紫外线共振线，如果掩星盘的半径是$\gtrsim$ 1 R $_J$。然而，对于某些M矮星，这个极限可以低至几个$R_{Earth}$。
2014-02-23 astro-ph.SR
A Super-Solar Metallicity For Stars With Hot Rocky Exoplanets
主恒星的金属丰度提供了一个衡量行星形成时原行星盘中的条件。使用超过20，000个开普勒恒星的样本，从LAMOST调查光谱金属丰度，我们探讨了系外行星人口如何依赖于宿主恒星金属丰度作为轨道周期和行星大小的函数。我们发现轨道周期小于10天的系外行星优先出现在富金属恒星周围（[Fe/H]~ 0.15 +-0.05 dex）。这些热的系外行星的出现率从亚太阳金属量恒星的10%增加到超太阳金属量恒星的30%。较冷的系外行星，存在于较长的轨道周期，构成系外行星种群的大部分，出现率>~ 90%，其主恒星金属丰度与太阳一致。在短轨道周期（P<10天），热岩石行星（<1.7 R_Earth）的主恒星金属丰度差异最大，金属丰度差异为[Fe/H] =~ 0.25 +- 0.07 dex。富含金属的恒星周围有过多的热岩石行星，这意味着它们要么与热行星有着共同的形成机制，要么在原行星盘的内边缘追踪到一个行星陷阱，这是金属含量依赖的。我们没有发现统计学上显著的证据，以前确定的趋势，小行星的宜居带周围的低金属丰度的恒星优先发现。反驳或确认这一趋势需要更大的光谱金属丰度样本。
2016-09-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
ExoMol: molecular line lists for exoplanet and other atmospheres
太阳系外行星的发现是近二十年来科学上的重大进展之一。现在已经发现了数百颗行星，天文学家开始研究它们的组成和物理特征。要做到这一点，需要大量的光谱数据，其中大部分是无法从实验室研究。ExoMol项目将通过提供系外行星大气中所有重要分子跃迁的光谱数据，为这一问题提供全面的解决方案。这些数据将广泛应用于其他问题，并将用于研究冷星、褐矮星和星周环境。本文阐述了该项目的科学基础，并回顾了这一领域以前的工作。第一性原理和精确调谐的量子力学方法的混合物将用于计算全面和非常大的旋转振动和旋转振动电子（旋转振动）线列表。将开发处理甲烷和硝酸等较大分子的方法。ExoMol将依靠这些发展和最先进的计算技术。
2012-05-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
15NH3 in the atmosphere of a cool brown dwarf
利用JWST中红外光谱在380K冷棕矮星大气中探测到14NH3和15NH3，测得14N/15N比值支持引力坍缩形成机制，并预示宽轨道冷系外行星中可探测到15NH3。
2023-11-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
They might be giants: luminosity class, planet frequency, and planet-metallicity relation of the coolest Kepler target stars
我们估计了晚K型和早M型开普勒目标星的恒星参数。我们获得了382颗Kp-J>2（~K5及以后的光谱型）恒星的中等分辨率可见光谱。我们通过比较重力敏感指数（CaH，K I，Ca II和Na I）的强度与已知光度类恒星样本中的强度来确定光度类。我们发现巨星占开普勒目标星中明亮（Kp<14）恒星的96+-%，暗（Kp>14）恒星的7+-3%，明显高于开普勒输入星表（KIC）中恒星参数的比例。KIC的有效温度系统地高于我们通过将我们的光谱拟合到PHOENIX恒星模型而确定的温度（110 + 15 - 35} K）。通过对开普勒系外行星候选群体的蒙特卡罗模拟，我们发现当巨恒星被适当移除时，行星的出现率为0.36+-0.08，略高于使用KIC log（g）>4标准时的出现率（0.27+-0.05）。最后，我们表明，有没有显着差异的g-r颜色（探测金属丰度）之间的晚型开普勒星与过境地球到海王星大小的系外行星候选人和矮星没有检测到过境。我们表明，先前声称这两个人口之间的偏移是最有可能的工件，包括大量的错误识别的巨人。
2012-05-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Search for the sub-stellar lithium depletion boundary in the open star cluster Coma Berenices
我们的主要目标是在后发座疏散星团的亚恒星星族中寻找锂耗尽边界。我们使用颜色星等图结合光学和红外测光进行了褐矮星（BD）候选者的搜索，这些星等图来自以下大规模调查的最新公开发布：UKIRT/UKIDSS，Pan-STARRS，SDSS和AllWISE。我们使用$Gaia$ DR 2检查了天体测量与星团成员关系的一致性。据报道，有几十个新的候选BD位于后发座的潮汐半径内，但没有一个比以前已知的成员显着更暗和更冷。在三个新的和五个以前已知的BD候选集群成员的搜索李进行了光谱观测，使用OSIRIS仪器在10.4 m的GTC。在GTC观测到的J=15--19和G=20--23的8个后发座靶中，没有检测到6707.8 A的LiI共振双峰。从GTC谱中导出了谱型和径向速度。这些值证实了四个L2-L2.5矮星的集群成员资格，其中两个是新的文献。在后发座星系团的四个真正的BD成员中发现的大的Li耗尽因子意味着LDB必须位于该星系团中的光谱类型晚于L2.5。使用最新的生物多样性的进化模型，5.5亿年的集群年龄的下限被设置。这一限制已与其他测年方法相结合，以获得一个更新的年龄估计780 $\pm$ 230百万年后发座疏散星团。后发座中温度低得多的亚恒星群成员的确定，有待于欧几里德广域巡天的到来，它的深度应该达到J=23左右;这种极好的灵敏度将使我们有可能确定亚恒星LDB在该星团中的精确位置，并对其亚恒星…
2020-06-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Effects of rotation and magnetic fields on the lithium abundance and asteroseismic properties of exoplanet-host stars
目的：研究了自转和磁场对太阳型恒星表面丰度的影响，以探讨已报道的系外行星宿主恒星锂含量的差异是否与它们的自转历史有关。此外，对有和没有系外行星的恒星预测的星震特性进行了比较，以确定这种与锂丰度和恒星旋转历史有关的情况如何受到类似太阳振荡的观测的进一步挑战。研究方法：基于对太阳型恒星自转周期的观测，对零龄主序星（ZAMS）上的慢自转恒星进行了只考虑壳层自转的综合处理，对快自转恒星进行了既考虑壳层自转又考虑磁场的综合处理.假设ZAMS上的低旋转速率和行星的存在之间可能存在联系，作为一个较长的磁盘锁定阶段的结果，在前主序（PMS），我们比较了表面丰度和asteroseic特性的慢，快旋转模型，这对应于系外行星的主机恒星和恒星没有检测到行星，分别。结果如下：我们证实了以前的建议，在锂含量的恒星和没有检测到行星的差异可能与它们不同的旋转历史。在系外行星宿主恒星中预测的旋转混合效率更高，这解释了它们的锂耗尽，也导致了中央恒星层结构和化学成分的变化。天文地震观测可以揭示这些变化，并帮助我们区分对系外行星宿主恒星锂含量较低的不同可能解释。
2010-10-26 astro-ph.SR
Coronal Mass Ejections and Exoplanets: A Numerical Perspective
日冕物质抛射（CME）比任何其他类型的太阳现象都更有活力。它们产生于高达$10^{33}$ erg的磁能的快速释放，主要是以粒子加速和体等离子体运动的形式。它们的恒星对应物，可能涉及更大的能量，预计将在塑造低质量恒星周围的环境条件方面发挥重要作用，在某些情况下，由于大气侵蚀和耗尽等过程，可能会对行星系统造成灾难性后果。尽管它们的重要性，恒星CME的直接观测证据几乎是不存在的。通过这种方式，数值模拟构成了非常有价值的工具，可以揭示恒星体系中的爆发行为。在这里，我们回顾了最近的结果，从现实的建模CME活跃的恒星，突出其关键作用，目前可用的观测约束的解释。我们包括对M-矮星进行的研究，重点是如何在不同波长的新兴签名相关的这些事件作为恒星的磁特性的函数而变化。最后，这些数值结果的影响和相关性的背景下，未来的主机恒星系外行星系统的特性进行了讨论。
2021-11-18 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Prominence formation and ejection in cool stars
多年来，在G型和K型的单星和双星中已经发现了双折射的观测特征，但最近这已经扩展到M矮星区。日珥在喷射时会带走质量和角动量，这种质量对任何轨道行星的影响可能对系外行星大气的演变很重要。通过大质量恒星群体中使用的分类方法，包括两个参数（共旋和阿尔文半径，$r_K$和$r_A$）的知识，我们已经确定了哪些冷恒星可以支持双折射。从一个机械支撑模型出发，我们确定日珥质量为$m_p/M_\star=(E_M/E_G)(r_\star/r_K)^2 F$，其中$E_MB_\star^2r_\star^3$和$E_G = GM_\star^2/r_\star$为磁能和引力能，$F$为几何因子。我们计算的质量和喷射频率（通常分别为$10^{16}-10^{17}$ g和0.4 d）与观测结果一致，足以确保在M矮星的宜居带轨道上运行的系外行星可能会遭受频繁的撞击。
2018-02-06 astro-ph.SR
White paper for Chandra cool attitude targets (CAT): Stellar activity with TESS and Chandra
所有的冷恒星都表现出磁场活动，而X射线辐射是这种活动的标志。获得对活动的理解有助于我们回答有关恒星天体物理学的基本问题，并确定活动对围绕这些恒星运行的系外行星的影响。恒星的活动是由磁场驱动的，而磁场最终又是由对流和恒星旋转驱动的。然而，由此产生的发电机性质在很大程度上取决于恒星的内部结构，并且还远未被理解。X射线辐射可以蒸发系外行星的大气层，破坏行星表面的有机物质，降低生命形成或维持的可能性，但也为生命前的化学反应提供了重要的能量来源。在接下来的两年里，TESS任务将提供最近系外行星的目录，以及数百万颗恒星的旋转周期和活动诊断，无论它们是否有行星。我们建议包括所有的冷恒星，TESS目标和足够明亮的钱德拉观测，确定其检测和流量在ROSAT全天巡天（RASS），钱德拉冷姿态目标（CAT）的列表。对于每个目标，信号将足以使日冕等离子体与至少两个温度分量拟合，并比较具有低、中或高第一电离电位的元素组的丰度。类似于已知的X射线光度$L_X$和自转周期之间的关系，我们可以将恒星性质与日冕温度和丰度相关联，以约束恒星活动、日冕加热和恒星发电机的模型。即使是对行星宿主系统的一个子集进行详细的X射线表征，也将大大提高我们对这些排放对轨道行星的影响的认识。
2019-03-04 astro-ph.SR
Exoplanet Transits with Next-Generation Radio Telescopes
到目前为止，我们对太阳系外行星的了解几乎都来自光学天文学。虽然系外行星极光被预测在低射频（< 1 GHz）时是明亮的，但我们考虑了系外行星过境对宿主恒星无线电发射的影响。由于类太阳恒星的无线电辐射集中在活跃区域，行星遮蔽恒星黑子可能会导致不成比例的深凌，这应该可以用目前正在开发的主要无线电阵列（如平方公里阵列）检测到。我们计算了SKA阶段和组件的辐射灵敏度，发现SKA 2-Mid可以期望检测到最近的类太阳恒星和许多冷矮星周围的凌日。这个辐射光变曲线的形状将受到行星磁层的闪烁和透镜效应的影响，从而对磁层参数进行编码。此外，这些凌日还将探测恒星表面的恒星活动分布，并有助于清除恒星活动对系外行星传输光谱和径向速度光谱的污染。因此，系外行星及其宿主恒星的无线电窗口是对现有光学工具的宝贵补充。
2018-10-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Stellar Winds Drive Strong Variations in Exoplanet Evaporative Outflows and Transit Absorption Signatures
恒星风和光子辐射与行星的相互作用可能导致大气层枯竭，这可能对行星的可居住性产生潜在的灾难性影响。虽然已经在一定程度上研究了光蒸发对大气侵蚀的影响，但关于恒星风对大气损失的影响的研究仍处于起步阶段。在这里，我们使用三维磁流体动力学模拟模拟恒星风对磁层和外流的一个假设的行星，建模有一个富氢蒸发信封与预定义的质量损失率，轨道在接近低质量M矮星的宜居带。我们以TRAPPIST-1系统为原型，模拟的行星位于TRAPPIST-1 e的轨道上。我们发现，大气外流被拖动和加速后，与风的相互作用，导致在不同范围的行星磁层形态和等离子体分布的当地恒星风条件的变化。我们认为潜在的氢莱曼α（Lya）观测的行星大气过境期间的风外流相互作用的影响。Lya观测特征强烈依赖于观测时的当地风况，并且可能在短至一小时的时间尺度上发生相当大的变化。我们的研究结果表明，观测到的系外行星Lya过境签名的变化可以解释风外流的相互作用。
2020-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Direct Imaging of a Cold Jovian Exoplanet in Orbit around the Sun-like Star GJ 504
最近，几颗系外行星被成像为与其母星的距离大于10天文单位。它们的年龄范围有限（<5000万年），大气性质也有限，温度在800- 1800 K之间，颜色非常红（J - H > 0.5等），意味着云层很厚。此外，由于形成时的初始条件未知，在这些年轻的年龄段存在很大的模型不确定性，这可能导致建模的行星质量存在一个数量级的不确定性。在这里，我们报告了在类太阳恒星GJ 504周围发现的木星系外行星的直接成像，这是SEEDS调查的一部分。该系统比所有其他已知的直接成像行星都要古老;因此，它的估计质量仍然处于行星状态，与系外行星建模中初始条件选择相关的不确定性无关。使用最常见的系外行星冷却模型，并考虑到系统的年龄为1.6亿[+3.5，-60]百万年，GJ 504 b的估计质量为4 [+4.5，-1.0]木星质量，是直接成像的行星中最小的。它的43.5 AU的预测分离超过了核心吸积机制预测的~30 AU的典型外边界。GJ 504 b也比以前成像的系外行星要冷得多（510 [+30，-20] K），颜色更蓝（J-H = -0.23等），这表明光谱特征可以获得基本无云的大气。因此，它有可能为巨行星的起源及其大气特性提供新的见解。
2013-08-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Measuring precise radial velocities in the near infrared: the example of the super-Earth CD Cet b
高分辨率，双通道，可见光和近红外光谱仪CARMENES为M矮星的恒星和系外行星研究提供了令人兴奋的机会。在这项工作中，我们解决的挑战，达到最高的径向速度精度可能与复杂的，主动冷却，低温仪器，如近红外通道。我们描述的仪器的性能和工作流程，用于获得精确的多普勒测量的频谱。这两个CARMENES通道的能力，以附近的M5.0 V恒星CD Cet（GJ 1057），我们宣布围绕它的一个超级地球（$4.0\pm0.4\,M_\oplus$）的同伴在2.29 d的轨道上的例子来证明小的系外行星。
2020-06-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Probing the origins. II. Unravelling lithium depletion and stellar motion: Intrinsic stellar properties drive depletion, not kinematics
本研究通过分析1188颗薄盘矮星，发现锂 depletion 主要由内在恒星属性（温度、金属丰度、年龄）驱动，而非径向迁移运动学，揭示了金属丰度依赖的 depletion 模式源于恒星演化。
2025-07-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Lithium depletion is a strong test of core-envelope recoupling
旋转混合是解释主序期间冷恒星光球中锂逐渐耗尽的主要候选者。然而，以前的混合计算主要依赖于恒星内部的角动量输运的治疗与太阳和恒星的数据不兼容，在这个意义上说，他们高估了内部差异旋转。相反，最近的研究表明，恒星在年轻时有强烈的差异旋转，但在其一生中接近固体旋转。我们修改我们的旋转恒星演化代码，包括一个额外的角动量传输源，一个必要的成分解释的疏散星团旋转模式，并检查混合的后果。我们确认，需要与$\sim$ 20 Myr时间尺度的核心-包层重新耦合来解释沿主序的平均太阳质量旋转模式的演变，并证明它还提供了对在疏散星团中观察到的Li耗尽模式的更准确描述。再耦合产生的有效混合在早期的年龄和混合在后期的年龄小的特征模式，从而预测在几个陀螺仪的锂耗尽的平坦化，与所观察到的后期的演变。使用锂丰度，我们认为，在主序列的核心包络重新耦合的时间尺度急剧下降，随着质量的增加。我们讨论了这一发现对恒星物理学的影响，包括重力波和磁场作为角动量输运代理的可行性。以M67为例，我们还提出了星团初始条件内在差异的可能性。
2016-05-31 astro-ph.SR
Precise Radial Velocities of Cool Low Mass Stars With iSHELL
最冷的矮星在可见光波长下本质上是暗淡的，并表现出旋转调制的恒星活动。在近红外（NIR）波长（1-2.5微米）观测这些恒星是有利的，因为它们发出大部分的热光度，并且最安静。在这项工作中，我们描述了我们的方法和结果，获得精确的径向速度（RV）的测量低质量恒星使用K波段光谱与R~80,000的iSHELL摄谱仪和美国宇航局红外望远镜设施（IRTF）使用甲烷同位素气室的校准单元。我们的新型分析管道通过最小化观测光谱和前向模型之间的残差的RMS来提取RV。该模型考虑了气室、大地电磁场、闪耀函数、多个准正弦边缘源和光谱仪的线扩展函数。恒星模板是通过对质心移动残差进行平均，利用目标观测值迭代得到的。我们已经证明，对于M4矮星巴纳德星和K矮星天鹅座61 A，在一年的时间尺度内，观测精度为5 ms^-1;对于M2矮星GJ 15 A，观测精度为3 ms^-1，观测时间尺度为一个月。这项工作表明了iSHELL确定NASA TESS任务发现的候选系外行星的动力学质量的潜力，并搜索围绕中等活跃和/或年轻K和M矮星运行的系外行星。
2019-08-20 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
