The Occurrence-weighted Median Planets Discovered by Transit Surveys Orbiting Solar-type Stars and Their Implications for Planet Formation and Evolution
由于行星出现和原始大气滞留概率随周期增加,过境调查发现的出现加权中值行星可能与通常用于校准质量半径关系和行星形成模型的大气逃逸所塑造的低发生率短周期行星几乎没有相似之处。目前为止,通过围绕太阳型恒星运行的凌日调查发现的低质量行星的发生加权质量-半径关系需要发生加权中值地球质量和海王星质量的行星在氢/氦(H/He)大气中有百分之几的质量。与地球在原太阳星云消散很久之后才完成形成不同,这些发生加权的中等地球质量行星必须在其系统历史的早期形成。在地球质量的行星周围存在着大量的氢/氦大气层,这证实了行星形成的核心吸积模型的一个重要预言。它还意味着核心质量$M_{\text{c}}$在$2~M_{\oplus}\lesssim M_{\text{c}}\lesssim 8~M_{\oplus}$范围内,可以保留其原始大气。如果大气逃逸是由于极紫外(EUV)通量的光蒸发驱动的,那么我们的观测需要减少入射EUV通量转换为工作通常假设在光蒸发模型的分数。如果大气逃逸是核心驱动的,那么发生加权的中等地球质量的行星必须有大的邦德轨道。与天王星和海王星相比,它们至少有10%的质量在H/He大气中,这些出现加权的海王星质量中值行星是H/He贫乏的。这意味着它们经历了碰撞,或者形成于其母原行星盘中比天王星和海王星在原太阳星云中形成的位置更短和/或更热的部分。
2021-06-17 astro-ph.EP
Combining Kepler and HARPS Occurrence Rates to Infer the Period-Mass-Radius Distribution of Super-Earths/Sub-Neptunes
正在进行的高精度径向速度行星搜索(High Accuracy Radial velocity Planet Search,HARPS)发现,太阳附近30-50%的GK矮星拥有质量小于海王星的行星,其轨道P < 50天。乍看之下,这一总体出现率似乎与开普勒任务Q 0-Q2期间测量的行星频率不一致,开普勒任务探测到的1,235颗行星候选者意味着约15%的主序星矮星拥有R_pl < 4 R_Earth的短周期行星。然而,很难对这两次巡天进行严格的比较,因为它们观测的是不同的恒星星族,测量的是不同的行星性质。在这里,我们报告的Monte Carlo研究的结果,可以解释这种差异,通过合理的分布的行星成分。我们发现,同时由(1)致密硅酸盐-铁行星和(2)低密度气体主导的世界组成的人口提供了与当前数据的自然拟合。在这种情况下,致密行星的比例随着质量的增加而减少,从M = 1 M_Earth时的f_rocky = 90%到M = 17 M_Earth时的f_rocky = 10%。我们的最佳拟合群体在2 < P < 50天和1 < M < 17 M_Earth的总发生率为40%,其特征在于简单的幂律指数形式N(M)dM ~ M^alpha dM和N(P)dP ~ P^beta dP,其中alpha = -1.0和beta = 0.0。因此,我们的模型群体包含四个自由参数,并且很容易通过未来的观察进…
2011-08-30 astro-ph.EP
A Plateau in the Planet Population Below Twice the Size of Earth
我们进行了一个独立的搜索开普勒测光的小凌日行星的大小为0.5- 8.0倍,地球和轨道周期在5至50天之间,与测量恒星的比例窝藏这样的行星的目标。我们使用一种新的过境搜索算法,TERRA,优化检测小行星。我们将我们的恒星样本限制为包括开普勒调查中光度噪声最低的12,000颗恒星。我们报告了开普勒测光3年中发现的129颗半径小于6个地球半径的行星候选者。这些候选人中有47人不在Batalha et al.(2012)中。我们收集凯克HIRES光谱大多数这些目标导致精确的恒星半径,因此精确的行星半径。我们将来自模拟凌日行星的合成调光注入实际的开普勒测光中,并使用TERRA分析该测光以评估检测的完整性。我们计算行星的出现作为行星半径和周期的函数,校正检测的完整性。由此产生的行星大小分布呈现出从5.7地球半径到2地球半径的幂律增长,如Howard等人(2012)所发现的那样。这一上升显然在2个地球半径处结束。行星的出现与从2个地球半径到1个地球半径的常数一致。在2个地球半径处行星出现的这一意想不到的平台表明,在2个地球半径以上和以下的行星有不同的行星形成过程。我们发现15.1%的太阳型恒星-大约六分之一-有一个1- 2地球半径的行星,P = 5- 50天。
2013-04-01 astro-ph.EP
The false positive rate of Kepler and the occurrence of planets
开普勒任务特别适合研究太阳系外行星的频率。这一目标需要了解假阳性的发生率,例如目标背景中的食双星,或物理上与它们结合,这可以模仿过境行星的光度信号。我们进行数值模拟来预测任务可检测到的天体物理误报的发生,并量化其中通过开普勒候选人审查程序的比例。通过比较它们的分布与开普勒感兴趣的对象在前六个季度的航天器运行期间检测到的,我们推断开普勒的假阳性率,并研究其依赖于光谱型,候选行星的大小,和轨道周期。我们发现开普勒的全球假阳性率为9.4%,对于巨行星(6-22个地球半径),峰值为17.7%,对于小海王星(2-4个地球半径),达到6.7%的低点,对于地球大小的行星(0.8-1.25个地球半径),再次增加到12.3%。最重要的是,我们还量化和表征了地球大小的行星的分布和发生率,而没有对它们的频率进行事先假设,通过从实际开普勒候选人的人口中减去我们模拟的天体物理误报人口。我们发现,16.5 +/-3.6%的主序星FGK至少有一颗行星在0.8和1.25地球半径之间,轨道周期长达85天。在0.8 ~ 4地球半径范围内的行星出现率与光谱型没有明显的相关性。在这个过程中,我们还推导出开普勒的信号恢复率的处方,使一个很好的匹配的KOI的大小和轨道周期分布,以及它们的信噪比分布。
2013-01-04 astro-ph.EP
Three body resonances in close orbiting planetary systems: Tidal dissipation and orbital evolution
本文研究了一个三行星系统的轨道演化,该系统的质量处于超地球状态,这是由中心恒星引起的潮汐作用引起的。我们认为系统中或附近的一个三个机构的可扩展性,相邻的行星对是在一阶可扩展性。我们开发了一个简单的解析解,来自一组时间平均的方程,描述了系统的膨胀远离严格的可伸缩性作为时间的函数,一旦一个状态,相关的共振角经历小振幅振动已经达到。我们进行数值模拟,显示实现这样的共振状态,专注于开普勒60系统。模拟的结果证实了许多缩放预测的适当的解析解。我们继续指出如何将结果可以应用到限制的潮汐耗散,已发生在系统中的量。例如,如果系统自形成以来一直处于振动状态,我们发现它现在的周期比意味着时间平均的上限为1/Q ',Q'是潮汐耗散参数。另一方面,如果还没有达到振动状态,则应用较低的上限。
2014-05-02 astro-ph.EP
On the Super-Earths locked in the 3:2 mean-motion resonance
Papaloizou和Szuszkiewicz(2005)首次研究了一对类地行星的迁移引起的共振。他们的结论是,如果不同的质量嵌在一个圆盘中,而圆盘的表面密度预计是最小质量太阳星云的5.2 au,那么最有可能的共振是大整数的比率,比如8:7。对于相同的质量,行星倾向于进入2:1或3:2共振。在Papaloizou和Szuszkiewicz(2005)中,两颗低质量行星的质量相当于4个地球质量,选择它们来模仿非常著名的两颗脉冲星行星的例子,它们接近3:2共振。这项研究引发了不少有趣的问题。这里考虑其中之一,即接近平均运动共振的行星的行为如何取决于行星质量的实际值。我们选择了一个3:2的可伸缩性,并研究了在一对质量相等的超级地球(其质量为5或8个地球质量)的情况下,在这种共振附近的轨道迁移的结果。
2009-11-04 astro-ph.EP
TESS planets in known radial velocity cold Jupiter systems: Hot super Earth occurrence is enhanced by cold Jupiters
Tsinghua University(清华大学);Westlake University(西湖大学);University of Hawai‘i(夏威夷大学)
利用TESS凌星数据,研究已知冷木星系统中热超级地球的出现率,发现冷木星的存在使热超级地球出现率提高约6.5倍,且约91%的冷木星系统至少拥有一颗热超级地球。
2026-06-26 astro-ph.EP
Exoplanet Orbital Distribution around FGK Sun-like Host Stars I: planet occurrence rate derived from the Kepler Mission and theoretical interpretations from planet formation
University of Oslo(奥斯陆大学);Harvard University(哈佛大学);Natural History Museum, University of Oslo(奥斯陆大学自然历史博物馆);Konkoly Observatory, HUN-REN CSFK(孔科利天文台,匈牙利研究网络科学院)
本文利用统计方法分析开普勒任务观测到的系外行星数据,揭示了不同半径区间行星的轨道分布特征,并探讨了不同大小行星的形成机制。
2026-08-26 astro-ph.EP
Do we expect to find the Super-Earths close to the gas giants?
我们研究了嵌入在气体盘中的一对相互作用的行星的演化,考虑了木星质量气体巨星共振捕获超级地球的可能性。首先,我们研究了超级地球在内部轨道上,而气体巨星在外部轨道上的情况。已经发现,类地行星从盘中散射或气体巨星捕获超级地球进入内部3:2或4:3平均运动共振。后一种构型的稳定性取决于行星的初始位置和偏心率的变化。如果超级地球是外部行星,系统的行为就不同了。我们发现,这颗类地行星并没有被捕获在平均运动共振中,而是被困在气态巨行星打开的间隙的外缘。该效应防止了一阶平均运动可重复性的发生。鉴于最近的系外行星发现,这些结果特别有趣,并提供了在不久的将来可以观测到的预测。
2009-11-17 astro-ph.EP
Outward migration of a super-Earth in a disc with outward propagating density waves excited by a giant planet
在本文中,我们考虑了一个新的机制,阻止向内迁移的低质量行星嵌入在气态原行星盘。当一个低质量的行星(例如超级地球)遇到由圆盘中另一个源激发的向外的密度波时,它就会运作。这个来源可能是一个位于低质量行星轨道内部的气体巨星。当超级地球通过波场时,角动量被转移到圆盘材料,然后通过共轨动力学传递到行星,其结果是它的向内迁移可以停止甚至逆转。我们说明了我们考虑的机制是如何在各种不同的物理条件下采用全球二维流体动力学计算。我们证实了我们的结果进行本地剪切盒模拟,其中超级地球与密度波激发的一个独立的谐波变化的潜力。最后,我们讨论了从这里考虑的过程中所产生的限制,在形成的情况下,系统包含一个巨大的行星和低质量的行星在外轨道与2:1的可伸缩性,如GJ876。
2011-12-22 astro-ph.EP
Conditions for the occurrence of mean-motion resonances in a low mass planetary system
在新形成的行星系中发生的动力学相互作用可能反映了形成它们的原行星盘中发生的情况。考虑到这一点,我们探索的实现和维持轨道共振的迁移行星在地球质量范围内。迁移的时间尺度在数百万年和数千年之间变化。在前一种情况下,迁移时间与原行星气盘的寿命相当,可能会形成2:1的共振。在后者中,可以形成相对快速的迁移状态,例如8:7或11:10的高度可混性。然而,在任何一次大规模的迁移中,可能会相继形成几种不同的可迁移性,每一种可迁移性都与重要的轨道演化有关。我们还使用一个简单的分析理论,以发展的条件,形成一阶可重复性。这取决于行星的可压缩性、强制的迁移和循环速率以及行星的质量比。这些条件被认为是与我们的模拟结果相一致。
2009-11-08 astro-ph.EP
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs -- Planet occurrence rates from a subsample of 71 stars
在过去的五年里,作为保证时间观测(GTO)计划的一部分,CARMENES M矮星系外行星调查已经获得了329个附近M矮星的18000多个光谱。我们确定行星的出现率与71颗恒星从GTO计划,我们有超过50个观测。我们使用注入和检索实验的径向速度(RV)的时间序列来衡量检测概率。我们的分析包括21个行星系中的27颗行星。我们发现每颗恒星有0.06+0.04-0.03颗巨行星(100 M_Earth < M_pl sin i < 1000 M_Earth),周期长达1000 d,但由于选择偏差,在整个329颗恒星样本中,这个数字可能会低五倍。热行星(轨道周期小于10 d)的上限是每颗恒星0.03颗行星,而中等质量行星(10 M_Earth < M_pl sin i < 100 M_Earth)的出现率是每颗恒星0.18+0.07-0.05颗行星。质量小于1 M_Earth < M_pl sin i < 10 M_Earth的行星非常丰富,估计每颗恒星的行星数为1.32+0.33-0.31,周期可达100 d。当只考虑质量M_star < 0.34 M_sol的晚M矮星时,质量超过10 M_Earth的行星变得罕见。相反,周期短于10 d的低质量行星明显过剩。对于小于100 d的轨道周期,我们的结果证实了开普勒巡天中已知的恒星质量依赖性:M矮星比G型星拥有更少的巨行星,而M_pl sin …
2021-09-10 astro-ph.EP
The Metallicity Dimension of the Super Earth-Cold Jupiter Correlation
本文指出超级地球与冷木星相关性研究中的矛盾源于辛普森悖论,纳入金属丰度后发现二者在富金属类太阳恒星周围显著相关。
2024-03-05 astro-ph.EP
The Demographics of Kepler's Earths and super-Earths into the Habitable Zone
了解类太阳恒星的宜居带中是否存在地球大小的行星,对于寻找类似地球的行星至关重要。然而,由于缺乏可靠的开普勒探测到这类行星,许多估计都是从近距离($2<P_{\mathrm{orb}}<100$天)的人口中得出的,其半径可能在大气质量损失机制的影响下有不同的演变。在这项工作中,我们计算了FGK星($0.56-1.63\,M_\odot$)的近距离超级地球($\sim1-2\,R_\oplus$)和次海王星($\sim2-3.5\,R_\oplus$)的内在发生率作为轨道周期的函数,并找到两个制度的证据:超级地球在短轨道周期更丰富,次海王星在较长的轨道周期更丰富。我们拟合了一个参数模型,在五个人口相等的恒星质量箱,并发现这两个制度之间的过渡轨道周期与恒星质量的规模,如$P_\mathrm{trans} \propto M_*^{1.7\pm0.2}$。这些结果表明,前亚海王星的人口污染了Gyr-old接近超级地球的人口,这表明人口是由大气损失形成的。使用我们的模型来约束长期人口的本质岩石行星,我们估计的发生率$Γ_\oplus = 15^{+6}_{-4}\%$地球大小的宜居带行星,并预测,亚海王星可能是$\sim$的两倍常见的超级地球在宜居带(当归一化的自然对数轨道周期和半径范围内使用)。最后,我们讨论了我们的研究结果的背景下,未来的任务寻找宜居带行星。
2022-09-08 astro-ph.EP
The Frequency of Low-Mass Exoplanets. III. Toward eta-Earth at Short Periods
确定类地行星(m_p <10 M_earth)的出现率是确定类地行星(eta-Earth)频率的关键一步,从而确定我们太阳系的独特性。目前的径向速度测量,达到1米/秒的精度,能够检测到地球质量的行星,并提供有意义的估计其出现率。我们提出了一个分析的67个太阳型恒星从英澳行星搜索专门针对非常高精度的观测。当对不完整性进行修正时,我们发现行星的出现率随着行星质量的减小而急剧增加。我们的结果与其他巡天观测的结果一致:在短于50天的周期内,我们发现1.5%的恒星拥有一颗巨行星(m_p > 100M_earth),18.5%的恒星拥有一颗m_p < 10M_earth的行星。在短周期轨道上的低质量行星的优势与形成模拟相冲突,其中大多数陆地质量行星位于更大的轨道距离。这项工作给出了一个关于eta-Earth大小的提示,但是为了对更长的、潜在的可居住轨道上的类地行星的频率做出有意义的预测,在未来的几年里,必须将100-200天周期的低质量类地行星搜索作为地基多普勒行星搜索的一个紧迫优先事项。
2011-03-22 astro-ph.EP
Occurrence and core-envelope structure of 1--4x Earth-size planets around Sun-like stars
小行星,1- 4倍地球的大小,在类太阳恒星周围非常常见,令人惊讶的是,因为它们在我们的太阳系中缺失。最近的探测已经获得了关于这类系外行星的足够信息,可以开始描述它们的发生率,轨道,质量,密度和内部结构。开普勒任务发现最小的行星是最常见的,因为26%的类太阳恒星有1-2颗小的R_e行星,轨道周期在100天以下,11%有1-2颗R_e行星,接收1- 4倍的入射恒星通量,使我们的地球变暖。这些地球大小的行星均匀分布,轨道距离(几何学上)为0.4 AU,甚至可能更远。对33颗R_e为1-4的凌日行星的质量测量表明,其中最小的一颗(R < 1.5 R_e)具有岩石行星的密度。它们的密度随着半径的增加而增加,可能是由重力压缩引起的。包括太阳系行星的关系式为:ρ = 2.32 + 3.19 R/R_e [g/cc]。半径在1.5-4.0 R_e范围内的较大行星,其密度随着半径的增加而下降,揭示了围绕岩石核心的包层中低密度物质的数量增加,符合“迷你海王星”的称号。“~1.5 R_e的行星具有最高的密度,平均接近10 g/cc。气体巨行星优先出现在富含重元素的恒星周围,而岩石行星则出现在富含重元素的恒星周围。一种解释是,富含重元素的原行星盘中岩石核心的快速形成,使得气体在消失之前通过引力积累,形成巨行星。但1-4颗R_e行星的形成模型仍不确定。在没有探测到其他地方的生命或了解生命的生化起源的情况下,…
2014-04-10 astro-ph.EP
The Occurrence Rate of Small Planets around Small Stars
我们使用开普勒输入目录中的光学和近红外测光来提供开普勒目标列表中最小恒星的恒星特征的改进估计。我们发现了3897颗温度低于4000 K的矮星,其中包括64颗行星候选宿主星,它们被95颗过境行星候选者环绕。我们重新调整这些行星候选者的开普勒光变曲线中的凌日事件,并将修改后的行星/恒星半径比与我们改进的恒星半径相结合,以修改绕冷目标恒星运行的行星候选者的半径。然后,我们将观测到的行星候选者的数量与可能探测到此类行星的恒星数量进行比较,以估计冷恒星周围的行星发生率。我们发现,0.5-4个地球半径的行星,轨道周期小于50天的出现率是0.90(+0.04/-0.03)行星每星。在我们样本的温度范围内,地球大小(0.5-1.4地球半径)行星的出现率是恒定的,每颗恒星有0.51(+0.06/-0.05)颗地球大小的行星,但在较冷的温度下,1.4-4地球半径行星的出现率显着降低。我们的样本包括2个地球大小的行星候选者在宜居带,使我们能够估计,地球大小的行星在宜居带的平均数量是0.15(+0.13/-0.06)行星每冷恒星。我们对在冷恒星的宜居带中出现地球大小的行星的概率的95%置信下限是每颗恒星0.04颗行星。在95%的置信度下,在一颗冷恒星的宜居带中,最近的凌日地球大小的行星在21 pc之内。此外,在宜居带中,最近的非凌日行星在95%的置信度下在5%以内。
2013-02-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
MO0NFALL: The Great Filter and Exo-Moon Occurrence
针对未发现地外生命与系外卫星的观测矛盾,本文提出Moonfall机制以同时解释这两种现象。
2024-07-25 astro-ph.EP physics.pop-ph
The New Generation Planetary Population Synthesis (NGPPS). III. Warm super-Earths and cold Jupiters: A weak occurrence correlation, but with a strong architecture-composition link
最近的观测结果表明,内部超级地球和外部巨行星的出现率之间存在正相关关系。这些结果提出了一个问题,即这种趋势是否可以用行星形成理论来重现和解释。在这里,我们调查的性质,内部超级地球和外部巨行星,形成根据核心吸积的情况。我们研究这些行星物种之间的相互关系,在合成行星系,并比较它们观察到的系外行星人口。我们调用了行星形成和演化的第三代伯尔尼模型来模拟1000个多行星系统。然后,我们将这些合成系统与观察到的样本进行比较,考虑到扭曲观察到的人口统计数据的检测偏差。在同一个系统中,温暖的超级地球和寒冷的彗星的形成与单独的外观相比有所增强,尽管它比通过观测提出的要弱。我们将这种差异归因于温暖和动态活跃的巨行星,它们经常破坏内部系统,特别是在高金属含量的环境中。一般来说,两种行星类型的联合出现需要起源原行星盘中的中间固体储存器。此外,我们发现不同系统架构中行星的挥发性含量存在差异,并预测高密度超级地球更有可能拥有一个外部巨星。这种相关性可以通过观测来检验。
2020-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Terrestrial Planet Occurrence Rates for the Kepler GK Dwarf Sample
我们使用Q1-Q16开普勒管道搜索发现的行星候选者来测量行星出现率。这项研究检查了开普勒GK矮目标样本的行星出现率,行星半径为0.75<Rp<2.5 Rearth,轨道周期为50<Porb<300天,重点是彻底探索和识别系统不确定性的最重要来源。在这个参数空间上积分,我们测量到每颗恒星的行星出现率为F=0.77,允许范围为0.3<F<1.9。允许范围考虑了统计和系统的不确定性,超出允许范围的F值与我们的分析明显不一致。我们通常发现更高的行星出现率和行星出现率的急剧增加对小行星比以前的研究开普勒GK矮样本。通过外推,我们发现一年轨道周期的类地行星出现率zeta_1=0.1,其允许范围为0.01<zeta_1<2,其中zeta_1定义为每颗恒星的行星数在地球的Rp和Porb的20%以内。对于G矮星主机,zeta_1参数空间是较大eta_earth参数空间的子集,因此zeta_1为G矮星主机的eta_earth设置了下限。从我们的分析中,我们确定了影响开普勒出现率确定的系统学的主要来源:行星候选样本的可靠性,行星半径,管道完整性和恒星参数。
2015-06-12 astro-ph.EP
The Occurrence of Potentially Habitable Planets Orbiting M Dwarfs Estimated from the Full Kepler Dataset and an Empirical Measurement of the Detection Sensitivity
我们通过使用我们自己的行星探测管道搜索完整的四年开普勒数据集来寻找凌日行星,并进行凌日注入和恢复模拟,以经验性地测量我们管道的搜索完整性,从而改进了对绕小恒星运行的小行星的发生率的估计。我们确定了156颗行星候选者,包括一个以前没有被确定为开普勒感兴趣的物体。我们检查了所有公开的后续图像,观察记录和质心分析,并纠正了假阳性的可能性。我们通过将2000个凌日信号注入到每个目标恒星的光变曲线中,逐星评估了探测管道的灵敏度。对于短于50天的周期,我们发现每颗M矮星有0.56(+0.06/-0.05)颗地球大小的行星(1-1.5地球半径)和0.46(+0.07/-0.05)颗超级地球(1.5-2地球半径)。总的来说,我们估计每M矮星的$2.5\pm0.2$行星的累积行星出现率,半径为1-4个地球半径,周期短于200天。在基于潮湿温室内限和最大温室外限的保守定义的宜居带内,我们估计每M矮宜居带有0.16(+0.17/-0.07)颗地球大小的行星和0.12(+0.10/-0.05)颗超级地球。采用最近的金星和早期火星的更宽的日射边界,得到了每M矮宜居带0.24(+0.18/-0.08)个地球大小的行星和0.21(+0.11/-0.06)个超级地球的更高估计。这表明最近的可能适合居住的非过境和过境地球大小的行星分别是$2.6\pm0.4$ pc和10.6(+1.6/-1.8)pc。如果我们包括超…
2015-05-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
A revised estimate of the occurrence rate of terrestrial planets in the habitable zones around kepler m-dwarfs
Because of their large numbers, low mass stars may be the most abundant planet hosts in our Galaxy. Furthermore, terrestrial planets in the habitable zones (HZs) around M-dwarfs can potentially be characterized in the near future and hence may be the first such planets to be studied. Recently Dressing & Charbonneau(2013) used Kepler data and calculated the frequency of terrestrial planets in the HZ of cool stars to be 0.15^{+0.13}_{-0.06} per star for Earth-size planets (0.5-1.4 R_{Earth} ). However, this estimate was derived using the Kasting et al.(1993) HZ limits, which were not valid for s…
2013-03-11 astro-ph.EP
Iron Rain: measuring the occurrence rate and origin of small iron meteoroids at Earth
我们报告了一个为期四年的调查结果,使用电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)相机记录34761两站视频流星事件完成的极限星等+6。调查的目标是确定可能的铁流星体的特征。仅使用流星轨迹的物理特性,包括早期的峰值光变曲线,短的发光轨迹,以及开始时单位面积积累的高能量,我们确定了1068颗铁流星。我们的铁候选物在速度低于15 km/s的低速下最丰富,它们占mm大小流星体总数的约20%。它们绝大多数位于小行星轨道上,与非铁相比,轨道偏心率特别低,半长轴也较小,在10-20公里/秒之间。在较暗的星等下,我们的铁流星数量似乎更多,包括15%的慢流星(10-15公里/秒),峰值亮度为+3,在+6到+7时,我们的调查极限上升到25%。铁的轨道与小行星源最一致,并且处于高度演化的轨道,这表明碰撞寿命很长(107年)。在EL球粒陨石中大量发现的富含金属的球粒(结核)是这一人口的一个可能来源。我们还提出了一种可能的技术,使用R波段的颜色,以更强大的识别微弱的铁流星非常高的信心。
2021-09-21 astro-ph.EP
A Statistical Reconstruction of the Planet Population Around Kepler Solar-Type Stars
利用美国宇航局开普勒任务探测到的行星的累积目录,我们重建了地球到海王星大小(1 - 4 $R_{\oplus}$)行星的内在发生及其半径和轨道周期的分布。我们分析了76,711颗太阳型($0.8<R_*/R_{\odot}<1.2 $)恒星,其中430颗行星在20-200~d轨道上,不包括可能受到邻近宿主恒星影响的近距离行星。我们的分析考虑了行星半径的误差,并包括一种“迭代模拟”技术,该技术不对数据进行分组。我们发现半径分布在2-2.8地球半径处达到峰值,较小和较大行星的数量较少。这些行星以对数周期均匀分布,每颗恒星的平均行星数为$0.46 \pm 0.03$。如果包括20 d以内的行星,则其产状为$\sim 0.66$。我们估计在“宜居带“(定义为1-2 $R_{\oplus}$,类太阳恒星为0.99-1.7 AU)中出现地球大小的行星为$6.4^{+3.4}_{-1.1} \%$。我们的结果与Petigura等人(2013)的结果基本一致,尽管我们发现2.8-4地球半径行星的出现率更高。这一过量的原因是包含了行星半径的误差,更新了Huber等人(2014)的恒星参数,以及排除了可能受到主恒星接近度影响的行星。
2014-11-25 astro-ph.EP
Relative occurrence rates of terrestrial planets orbiting FGK stars
本文的目的是推导出一个相对行星出现率的地图,可以提供对FGK恒星周围的类地行星的总体分布的约束。基于Kepler DR 25数据发布中的行星候选者,首先利用高斯核模型生成行星分布的连续密度图,并对凌日事件发现空间随行星轨道距离增加而减小的几何因子进行修正。拟合出探测效率随行星轨道距离增加和行星半径减小的两个指数衰减函数。最后,行星分布的密度图被补偿为探测效率的拟合指数衰减函数,以获得类地行星的相对出现率分布。结果表明,在0.2天文单位内,存在两个行星丰度区:一个对应于半径在0.5 ~ 1.5 R_Earth之间的行星,另一个对应于半径在1.5 ~ 3 R_Earth之间的行星。它也证实了可能由大气蒸发引起的特征:在~ 0.5 AU的范围内有一个大小在2.0和4.0 R_Earth之间的行星空缺,而对于半径在1.5和3.0 R_Earth之间的行星,在0.2和0.5 AU之间有一个出现率相对较低的山谷。
2021-02-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revised estimates of the frequency of Earth-like planets in the Kepler field
寻找类太阳恒星周围的类地行星并评估其出现率是系外行星界的一个主要研究课题。定义类地行星的两个关键特征是半径在地球半径的1到1.75倍之间,并且在主星的宜居带内运行;然而,行星半径的测量和相关误差只能通过凌日观测,并且高度依赖于主星半径的精度。在确定恒星半径方面的一项重大改进是盖亚天体测量卫星提供的视差测量的空前精确。我们提出了一个新的估计的频率地球大小的行星轨道内的主机恒星的宜居带,获得使用盖亚测量视差的太阳型恒星托管验证的行星在开普勒领域作为输入重新评估的行星半径和入射恒星通量的值。这一更新的发生率可以为今后使用光谱仪ESTERO、空间观测台PLATO和拟议的天体测量卫星Theia等各种技术在太阳后院寻找类地系统的观测工作提供有用的信息。
2018-11-20 astro-ph.EP
The Occurrence Rate of Earth Analog Planets Orbiting Sunlike Stars
开普勒是一个太空望远镜,它搜索类太阳恒星的行星。它的主要目标是确定η_Earth,即拥有类似地球的行星的类太阳恒星的比例。当一颗行星“过境”或在恒星前面移动时,开普勒可以测量随之而来的星光变暗。通过对超过15万颗恒星的前四个月测量结果的分析,开普勒的科学团队已经确定了超过一千颗新行星候选者的大小,地面温度,轨道大小和周期。在本文中,我们描述的周期概率分布函数的超级地球和海王星的行星候选人的周期长达132天,并找到三个不同的周期制度。对于周期小于3天的候选者,密度随着周期的增加而急剧增加;对于3至30天的周期,密度随着周期的增加而逐渐上升,而对于大于30天的周期,密度随着周期的增加而逐渐下降。根据开普勒2011年2月发布的数据,我们估计1%到3%的像太阳这样的恒星预计会有类似地球的行星。这个估计是基于从开普勒行星候选者的基准子样本外推的,我们选择了名义上的“完整”(即,没有错过的检测)到类地行星的领域,通过简单的幂律模型。随着更多来自开普勒任务的数据被纳入,外推的准确性将得到提高。准确了解η_地球对于规划未来的任务至关重要,这些任务将对类地行星进行成像和光谱。我们的结果是,地球是相对稀缺的,这意味着将需要大量的努力,以确定合适的目标恒星之前,这些未来的任务。
2011-06-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HARPS search for southern extra-solar planets XXXIV. Occurrence, mass distribution and orbital properties of super-Earths and Neptune-mass planets
我们报告的结果进行了为期8年的调查在拉西拉天文台与HARPS光谱仪探测和表征行星在超级地球和海王星质量制度。我们的恒星样本的大小和HARPS所达到的精度允许探测足够多的低质量行星,以研究其轨道要素的统计特性,主恒星金属丰度与行星质量的相关性,以及太阳型恒星周围行星系的出现率。对系统频率的可靠估计表明,超过50%的太阳型恒星至少拥有一颗任何质量的行星,周期长达100天。与气态巨行星相比,质量小于30 M-地球的行星群具有不同的性质。超级地球和海王星质量行星(SEN)的质量分布在30到15米地球之间强烈增加。SEN的发生率并没有表现出对富金属星的偏好。SEN行星大多属于多行星系。SEN行星的轨道偏心率似乎被限制在0.45。与此相反,气态巨行星的出现率随周期的对数而增大,并随主星金属丰度的增大而增大。大约14%的太阳型恒星有一个质量超过50M的行星伴星-地球?在一个周期短于10年的轨道上运行观测到的巨行星轨道偏心率高达0.9或更高。HARPS型摄谱仪的精确度为探测太阳型恒星宜居带中的行星提供了可能。通过多普勒光谱学,可以识别出大量在太阳附近绕太阳运行的超级地球。本文附录中公布了37颗新发现的行星,其中有15颗超级地球。
2011-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of super-Earths in icy dead zones around low-mass stars
虽然巨行星的出现率随着恒星质量的增加而增加,但近距离超级地球的出现率却在下降。这与系统中行星的总质量与原行星盘质量以及恒星质量成比例的预期相矛盾。由于雪线在行星形成过程中起着重要的作用,我们研究了不同质量恒星周围原行星气体盘温度结构的差异。原行星盘在中平面可能包含一个死区,这个死区足够冷和密集,可以抑制磁旋转不稳定性。随着材料的积累,死区的外部可能会被自重加热。圆盘中的温度可以低于远离恒星的雪线温度,并且在死区的内部。内部的冰区在较小质量的恒星周围有更大的径向范围。固态冰物质质量的增加可能允许在低质量恒星附近就地形成更大和更多的行星。在内部冰区形成的超级地球可能具有包括相当大一部分挥发物的成分。
2022-11-14 astro-ph.EP
Constraints on Planet Occurrence around Nearby Mid-to-Late M Dwarfs from the MEarth Project
MEarth项目是一个基于地面的测光调查,以寻找行星过境最近和最小的主序星。在最初的四年里,MEarth发现了一颗凌日系外行星,即2.7地球半径的行星GJ 1214 b。在这里,我们回答了一个悬而未决的问题:鉴于开普勒任务发现的小行星过境小恒星的丰富性,MEarth应该发现不止一颗行星吗?我们估计MEarth的系外行星的灵敏度进行端到端的模拟125万附近的988个中晚期M矮星的观测,收集MEarth在2008年10月和2012年6月之间。对于2-4个地球半径的行星,我们将这种灵敏度与开普勒的结果进行了比较,发现MEarth在最初的四年中应该以0.05 - 0.36颗行星/年的速度发现行星。作为分析的一部分,我们提供了新的分析适合开普勒早期M矮行星的发生分布。当在开普勒早期的M矮星和MEarth中期到晚期的M矮星之间进行外推时,我们发现假设行星的出现分布相对于行星平衡温度保持固定,这与我们检测到的具有GJ 1214 b观测特性的行星很好地匹配。对于更大的行星,我们发现温暖(600- 700 K),海王星大小(4个地球半径)的系外行星以<0.15/星(95%置信度)的速率在MEarth后期的M矮星目标周围发生,这些行星穿过早期的M矮星,如Gl 436和GJ 3470。我们描述了一种策略,通过这种策略,MEarth可以在没有新望远镜的情况下将其预期的行星产量提高2.5倍,方法是将其灵敏度…
2013-07-11 astro-ph.EP
Saturns, but not super-Jupiters, occur more frequently in the presence of inner super-Earths
本研究基于California Legacy Survey径向速度样本,发现土星与超级地球的出现率存在4倍的相互增强正相关,而超级木星不存在此现象,揭示了这种伴星关系的质量依赖性。
2025-06-26 astro-ph.EP
On the importance of wave planet interactions for the migration of two super-Earths embedded in a protoplanetary disk
研究了在原行星盘中迁移的两颗小质量行星之间的排斥机制,使得相对迁移从会聚转变为发散。这个机制调用了一颗行星发射的密度波,将角动量传递到另一颗行星的共轨区域,然后通过马蹄形阻力直接传递到另一颗行星。我们制定简单的分析估计,这表明当排斥机制是有效的。行星被排斥的一个条件是它在盘中形成一个部分的间隙,另一个是这应该包含足够的材料,以支持与它的角动量交换.使用二维流体动力学模拟,我们得到了两个超级地球嵌入在一个原行星盘,因为它们之间的排斥发散迁移,并验证这些条件.为了研究共振相互作用的重要性,我们研究了一阶近似下行星对的迁移。似乎接近共振是重要的,但不是必要的。在这种情况下,我们发现排斥仍然发生时,行星之间的引力相互作用被删除,这表明角动量转移的重要性,通过波激发另一个行星。这可能通过共轨物质(马蹄形阻力)或附近轨道物质的散射而发生。我们的研究结果表明,如果条件有利于上述两颗行星之间的排斥,我们希望观察到行星对的周期比大于,往往只是略大于共振值或可能罕见的可互换性。
2021-08-02 astro-ph.EP
Planet Occurrence: Doppler and Transit Surveys
在20世纪90年代之前,关于其他恒星周围存在行星的推测仅仅基于行星形成理论,对星周盘的观测,以及至少一颗看似普通的恒星设法制造了各种不同行星的知识。从那时起,多普勒和凌日观测揭示了其他类太阳恒星周围的行星数量,特别是那些轨道周期短于几年的恒星。在过去的十年中,这些调查已经上升到新的高度,多普勒摄谱仪能够达到1米/秒的精度,空间望远镜能够探测地球大小的行星的凌日。这篇文章是一个简短的介绍性审查知识的行星发生,已获得从这些调查。
2018-03-01 astro-ph.EP
A Closer Look at Exoplanet Occurrence Rates: Considering the Multiplicity of Stars Without Detected Planets
开普勒任务的一个核心目标是确定类地行星围绕类太阳恒星运行的频率。准确估计行星的出现率需要一个经过严格审查的行星列表,以及对寻找行星的恒星的清晰理解。以前的地面跟踪观测通过各种方法试图提高我们对已知拥有行星的恒星的了解。然而,没有探测到行星的开普勒目标没有受到同样强度的后续观测。在本文中,我们更好地限制恒星的恒星多重性,开普勒理论上可以在宜居带探测到一颗地球大小的行星。随后,我们的目标是通过我们的分析来提高对系外行星搜索完整性的估计-开普勒探测到的系外行星的比例。利用Lick天文台Shane 3-m望远镜对71颗Kepler目标星进行了自适应光学观测,在13颗目标星的4“范围内发现了14颗候选伴星。在这14个候选恒星同伴中,我们通过多种独立的方法确定了3个可能与其相应的目标恒星绑定。然后,我们评估了我们的观测对系外行星发生率计算的影响,发现对类地行星频率的各种估计增加了6%(0.9 $σ$),超级地球和次海王星增加了26%(4.5 $σ$)。这些发生率的增加与理论预测并不完全相称,尽管这种差异可能是由于对双星处理的差异。
2020-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revising Properties of Planet-host Binary Systems II: Apparent Near-Earth Analog Planets in Binaries Are Often Sub-Neptunes
在其恒星的宜居带内或附近识别岩石行星(近地类似物)是过去和现在许多行星搜索任务的关键动机之一。对近地类似物的普查很重要,因为它为计算类地行星的出现率提供了信息,这反过来又为计算未来直接成像其他地球的任务的收益提供了信息。只有少数潜在的近地类似物被确定,这意味着每个行星都应该仔细审查,然后纳入发生率计算。在双星系统中已经确定了一些假定的近地类似物。然而,恒星的多样性会使测量的行星性质产生偏差,这意味着近距离双星中明显的近地类似物可能具有与最初测量不同的半径或星座。我们同时适合未解决的光谱学,光学散斑和近红外AO对比度,和未解决的测光,并检索修订后的恒星温度和半径的样本11个二进制开普勒目标,主机至少一个近地模拟行星,共17个行星候选人。我们发现样本中的17颗行星中有10颗的半径落入或超过半径差距,这表明它们不是岩石行星。只有两颗行星保持着超级地球的半径,并留在宜居带,使它们成为岩石行星出现率计算的良好候选者。
2022-08-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Super-Earth caught in a trap
这篇论文是Pierens & Nelson(2008)工作的延伸,他们研究了嵌入原行星盘中的双行星系统的行为。他们把一颗木星质量的气体巨星放在内部轨道上,把一颗质量较低的行星放在外部轨道上。我们在这里考虑一个类似的问题,考虑一个质量在0.5到1木星质量范围内的气体巨星和一个超级地球作为最外层的行星。通过改变盘的参数和行星的质量,我们已经成功地得到收敛迁移,这使得它们的共振锁定的可能性。然而,在气体巨星具有木星质量的情况下,在任何平均运动一阶可压缩性可以实现之前,当超级地球非常接近巨行星打开的间隙边缘时,它被捕获在陷阱中。这证实了Pierens & Nelson(2008)在其模拟中获得的结果。此外,我们发现,在一个非常薄的磁盘,在系统中观察到的拱点共振,如果超级地球被捕获在陷阱。此外,小行星的离心率仍然很低,而气体巨星的离心率由于林德布拉德和共转共振之间的不平衡而略有增加。我们还研究了类似的系统,其中气体巨星被允许采取亚木星的质量。在这种情况下,在对所有可能的参数进行广泛的调查之后,我们成功地得到了仅在具有低纵横比和低表面密度的盘中的1:2平均运动谐振配置。然而,共振仅维持了几千个轨道。因此,我们的结论是,对于典型的原行星盘的平均运动的可重复性是罕见的,如果超级地球位于外部轨道相对于气体巨星。(节略)
2009-05-14 astro-ph.EP
Modeling the Impact of Unresolved Stellar Companions on Detection Sensitivity in Kepler's Small Planet Occurrence Rates
The University of Arizona(亚利桑那大学);NASA Exoplanet Science Institute-Caltech/IPAC(NASA系外行星科学研究所-加州理工学院/IPAC);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
研究通过分析开普勒观测数据,发现未解析的恒星伴星对小行星发生率的估计产生影响,修正后地球大小行星在适居带的频率增加。
2026-01-22 astro-ph.EP
Three Small Super-Earths Transiting the nearby star GJ 9827
本文报道了在GJ~9827周围发现的三颗凌日行星。这三颗行星的半径分别为1.75 $_{-0.12}^{+0.11 }$、1.36 $_{- 0.09 }^{+ 0.09}$和2.10 $_{- 0.15 }^{+ 0.15 }$ ~R $_{\oplus}$,周期分别为1.20896、3.6480和6.2014天。该探测是在第12次活动观测中进行的,作为我们对附近恒星的K2调查的一部分。GJ~9827是一颗$V = 10.39$等K6 V的恒星,距离地球30.3秒差距,是开普勒和K2发现的最近的恒星。径向速度跟踪、高分辨率成像和在可分辨性附近检测多个过境物体大大降低了误报概率。GJ~9827~b、c、d行星的轨道周期非常接近1:3:5的平均运动共振。我们的初步分析表明,GJ~9827行星是大气观测的理想候选者。此外,行星半径跨越岩石和气体分界线的两侧,因此该系统将是扩大我们对阈值的理解的资产。
2017-11-01 astro-ph.EP
An Excess of Jupiter Analogs in Super-Earth Systems
我们使用径向速度观测来寻找长周期的气体巨星同伴在系统托管内部超级地球(1-4 R_地球,1-10 M_地球)行星,以限制形成和迁移的情况下,这个人口。我们一致地重新拟合了65颗恒星的RV数据集,发现9个系统具有统计上显著的趋势,表明存在外伴星。我们将这些RV数据与AO图像相结合,以约束这些同伴的质量和半长轴。我们通过用幂律分布拟合样本来量化我们对长周期伴星存在的敏感性,发现0.5-20 M_Jup和1-20 AU的伴星出现率为39+/-7%。我们的系统中有一半是通过凌日方法发现的,另一半是通过RV方法发现的。虽然两个样本之间的RV基线和数据点的数量的差异导致不同的敏感性,以遥远的同伴,我们发现,在每个样本中的气体巨星同伴的出现率是一致的,在0.5 $σ$水平。我们比较了这些系统中木星类似物的频率与实地恒星调查的等效率,发现木星类似物在超级地球周围的恒星中更常见。我们的结论是,外部气体巨星的存在并不能抑制内部超级地球的形成,这两个行星群似乎是相关的。我们还发现,与气体巨星同伴的系统的恒星金属丰度高于那些没有同伴,在一致的公认的金属丰度相关性从RV调查场星。
2019-01-23 astro-ph.EP
The Influences of Hydrogen-Silicate-Iron Miscibility on the Demographics of Sub-Neptunes and Super-Earths
University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校)
研究通过模拟氢、熔融硅酸盐和熔融铁的混溶性及大气逃逸,解释亚 Neptune 和超级地球在质量-半径空间中的分布特征,揭示混溶性对行星形成和演化的影响。
2026-06-28 astro-ph.EP
EDEN Survey: Small Transiting Planet Detection Limits and Constraints on the Occurrence Rates for Late M Dwarfs within 15 pc
地球大小的系外行星,过境附近,晚光谱型红矮星将是主要目标的大气特征在未来十年。然而,这样的系统很难通过像开普勒或TESS这样的广域凌日调查找到。因此,这种凌日行星的存在是未经探索的,并且在晚M矮星周围的短周期地球大小的行星的出现率仍然受到很大的限制。在这里,我们提出了最深的光度监测活动的22个附近的晚M矮星,使用数据从500多个夜晚的7个1-2米级望远镜。我们的调查包括所有已知的单一的静态北部晚M矮星在15 pc。我们使用过境注入和回收测试来量化我们的调查的完整性,成功地识别大多数($>80\%$)过境短周期(0.5-1 d)的超级地球($R > 1.9 R_\oplus$),并敏感($\sim50\%$)过境地球大小的行星($1.0-1.2 R_\oplus$)。我们对过境的高度敏感性和接近零的假阳性率表明了一种有效的调查策略。我们的调查没有产生过境行星检测,但它提供了最敏感的过境行星绕我们的目标恒星的上限。最后,我们探讨了关于晚M矮星周围短周期行星(从地球大小的行星到巨行星)的出现率的多种假设。例如,我们表明,短周期($<1$天)的巨行星在我们的目标恒星周围是不常见的。我们的数据集提供了一些关于类TRAPPIST-1恒星周围短周期行星出现率的见解,我们的结果可以帮助测试行星形成和系统演化模型,并指导未来对附近晚M矮星的观测。
2023-02-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the dynamics of resonant super-Earths in disks with turbulence driven by stochastic forcing
我们研究了两个质量小于4个地球质量的超级地球嵌入湍流原行星盘中的系统的演化。我们的目的是检查是否共振捕获可以发生,并保持在湍流的存在下,这取决于磁盘中的随机密度波动的幅度。我们已经进行了二维数值模拟,使用基于网格的流体动力学代码,其中湍流建模为随机强迫。我们假设,最外层的行星最初位于3:2平均运动共振(MMR)与内部的位置之外,我们研究的共振稳定性与随机强迫的振幅的依赖性。对于两个质量相等的行星系统,我们发现在具有有效粘性应力参数α 10^{-3}的盘模型中,由于I型迁移引起的阻尼效应可以抵消共振角扩散的影响,从而使3:2 MMR在整个盘寿命内保持稳定。对于质量比q=m_i/m_o < 1/2的超级地球系统,其中m_i(m_o)是最里面(最外面)行星的质量,3:2 MMR在有效粘性应力为2x 10 ^{-4}< α< 10^{-3}的湍流盘中被打破,但行星被锁定在更强的p+1:p共振中,p随着α值的增加而增加。对于α> 2x 10 ^{-3},演化最终可能涉及8:7可分离性的暂时捕获,但没有形成稳定的MMR。我们的研究结果表明,典型的MHD湍流所产生的粘性应力参数的值,两个超级地球之间的MMR很可能被随机密度波动破坏。然而,对于较低水平的湍流,就像死区存在的情况一样,共振捕获可以在行星质量比值适中的系统中保持。
2011-03-25 astro-ph.EP
The occurrence of planets and other substellar bodies around white dwarfs using K2
大多数恒星都拥有行星系,并演化成白矮星(WD)。为了了解它们的后主序星(PMS)行星系演化,我们提出了一个寻找凌/食行星和其他亚恒星体(SB)周围的WDs使用的样本K2观察到的1148个WDs。使用过境注入,我们估计我们的搜索的完整性。我们把约束的行星和亚恒星机构周围的白矮星的行星半径和轨道周期的函数的发生。对于小行星大小到$1.5 \ R_{\oplus}$大小的短周期($P < 40$日)小天体,这些是迄今已知的最强限制。我们进一步限制了热彗星($< 1.5 \%$),宜居带地球大小的行星($< 28 \%$)和解体的短周期行星($\sim 12 \%$)的出现。我们盲目地恢复了所有先前已知的日食对象,为我们的分析提供了信心,并公开了所有的光变曲线。
2017-11-27 astro-ph.EP
No Evidence for More Earth-sized Planets in the Habitable Zone of Kepler's M versus FGK Stars
本研究利用更新参数和候选体可靠性模型重新评估开普勒M矮星宜居带地球大小行星发生率,发现无证据表明其高于FGK星,且样本稀疏限制趋势分析。
2023-10-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The bright end of the exo-Zodi luminosity function: Disk evolution and implications for exo-Earth detectability
我们提出的第一个特征的12微米温暖的尘埃(“外佐迪”)光度函数围绕太阳类恒星,集中在尘埃最多的系统,可以识别的智慧。我们探测到六个新的暖尘埃候选者,其中五个年龄未知。我们发现,像BD+20 307这样的最古老的(>Gyr)系统是1/10,000的发生率。明亮温暖的尘埃在年轻(<1.2亿年)的系统周围更常见,发生率约为1%。我们表明,一个两个组成部分的原位模型,所有的恒星最初都有巨大的温暖的磁盘和温暖的碎片也产生在一些随机的时间沿恒星的主序星的寿命,也许是由于碰撞,可以解释的意见。然而,如果所有的恒星都只有最初的大质量暖盘,那么这些在Gyr年龄时是不可见的,并且主序星上的随机碰撞太罕见,无法解释年轻恒星的高盘出现率。也就是说,这两种成分都不能单独解释观测结果。尽管有这些结论,但我们不能排除另一种模型,即彗星是从外部区域散布的,因为具有适当动力学的系统的分布是未知的。我们的原位模型预测,恒星与exo-Zodi明亮到足以导致未来的exo-Earth成像尝试的问题的比例至少为~ 10%,并且对于比几个Gyr年轻的恒星群体更高。这个预测约为10%,适用于老恒星,因为像BD+20 307这样的明亮系统意味着一群曾经明亮但现在正在通过较暗的水平衰减的较暗系统。我们的预测应该得到大型双目望远镜干涉仪的有力检验,为更详细的演化模型提供有价值的输入。低于我们预测的探测分数可能表明,由于行星动力学的怪癖…
2013-06-09 astro-ph.EP
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Occurrence rates of Earth-like planets around very low-mass stars
本文利用 CARMENES 视向速度数据研究 15 颗极低质量 M 矮星周围行星出现率,发现四颗新行星,并揭示低质量恒星更倾向于拥有短周期、低质量行星,证实出现率随恒星质量变化。
2025-04-08 astro-ph.EP
TESS Planet Occurrence Rates Reveal the Disappearance of the Radius Valley Around Mid-to-Late M Dwarfs
McMaster University(麦克马斯特大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文通过TESS对中晚期M矮星的深入系统搜索,发现行星发生率与轨道周期、入射辐射和行星半径相关,揭示了半径谷在低质量恒星周围消失的现象。
2026-04-01 astro-ph.EP
In situ formation of hot Jupiters with companion super-Earths
观测已经证实了多行星系统的存在,其中包含一个热木星和较小的行星伴侣。例子包括WASP-47、Kepler-730和TOI-1130。我们研究形成这样的系统在原位使用$N$体模拟,包括一个现实的治疗碰撞,一个不断发展的原行星盘和偏心率/倾斜阻尼的行星胚胎的可扩展性。初始条件是使用两种不同的模型构建的巨行星的核心:“种子模型”和“等质量模型”。前者有一个更大的原行星放置在一个紧凑的配置多个小胚胎。后者仅由等质量的胚胎组成。对种子模型的模拟导致了包含热木星和超级地球的系统的形成。演化始终遵循四个不同的阶段:早期的巨大的影响;失控的气体吸积到种子原行星;磁盘阻尼主导的演化的胚胎轨道外部的巨人;后期的混乱阶段后,分散的气体盘。大约1%的等质量模拟形成了一个巨大的,并遵循相同的四相演化。等质量模拟的合成凌日观测提供了包含热木星和内部超级地球的系统的0.26%的发生率,类似于实际凌日调查的0.2%的发生率,但模拟的热木星很少被检测为单个凌日行星,与观测结果不一致。我们模拟的一个子集形成了两个近距离的巨人,类似于WASP-148系统。这里探讨的方案为形成具有不寻常架构的系统提供了一条可行的途径,但不适用于大多数热制冷剂。
2021-05-18 astro-ph.EP
The California-Kepler Survey. IV. Metal-rich Stars Host a Greater Diversity of Planets
探索恒星的金属丰度与任何相关行星的存在和性质之间的联系,提供了行星形成时期和成熟行星系统之间的观测联系。我们通过分析开普勒目标恒星的金属丰度和发现有凌日行星的恒星子集来探索这种联系。在修正了观测的不完整性之后,我们测量行星的出现率:每100颗恒星中具有给定金属丰度$M$的行星数量。行星的出现与某些(但不是所有)行星的大小和轨道周期的金属丰度相关。对于具有$P = 10-100$日和$R_P = 1.0-1.7~R_E$的温暖的超级地球,行星的出现在金属丰度范围内几乎是恒定的,从$-$ 0.4 dex到+0.4 dex。我们发现每100颗恒星中有20颗温暖的超级地球,无论金属丰度如何。相比之下,温暖的次海王星($R_P = 1.7-4.0~R_E$)的出现在同一金属丰度区间内翻了一番,从每100颗恒星20到40颗行星。我们将行星的分布建模为$d f \propto 10^{βM} d M$,其中$β$表征任何金属丰度相关性的强度。这种相关性随着轨道周期的减小和行星大小的增加而变陡。对于温暖的超级地球$β= -0.3^{+0.2}_{-0.2}$,而对于热的行星$β= +3.4^{+0.9}_{-0.8}$。原行星盘中的高金属丰度可能会增加最大岩石核心的质量或它们组装的速度,从而增加大于1.7 $R_E$的行星的产生。高金属丰度和短周期行星之间的关联可能反映了盘密度分布,这有助于固体向…
2018-01-21 astro-ph.EP
A Distinct Population of Small Planets: Sub-Earths
已知小行星的大小是双峰的,有一个间隙将失去原始大气层的行星(超级地球)和保留原始大气层的行星(迷你海王星)分开。在这里,我们报告的证据,另一个不同的人口规模较小。通过关注围绕GK矮星向内运行16天的行星,并校正观测的完整性,我们发现超级地球的数量在1.4地球半径附近达到峰值,并在低于这个尺寸时消失。相反,一个新的行星群体(亚地球)似乎在小于1个地球半径的大小占主导地位,随着大小的减小而增加。在超短周期行星中也观察到这种模式。超级地球的终结支持了先前的说法,即超级地球和迷你海王星,可能形成于气态原行星盘中的行星,具有狭窄的质量分布。相比之下,次地球可以用幂律质量分布来描述,并可以用类地行星形成理论来解释。因此,我们推测它们是在气体盘消散之后很久才形成的。这些亚地球向更长轨道周期的延伸,目前还看不见,可能是真正的地球类似物。这强烈地激发了新的搜索。
2021-02-19 astro-ph.EP
Planet Occurrence from Doppler and transit surveys, 2nd ed
本文综述了20世纪90年代以来多普勒与凌星巡天,尤其是近年高精度光谱仪和空间望远镜助力下,所获取的类太阳恒星周围短周期行星发生率的相关研究进展。
2024-01-29 astro-ph.EP
On the dynamics of multiple systems of hot super-Earths and Neptunes: Tidal circularization, resonance and the HD 40307 system
[摘要]我们考虑一个热的超级地球或海王星系统的动力学,如HD 40307。我们表明,由于潮汐与中央恒星的相互作用导致小偏心率,在这个系统中的行星可能会发生共振耦合,即使周期比偏离非常精确的可重复性显着。在一个三行星系统中,这是由共振角平动或与轨道要素的长期变化相关联的事实表明的。我们认为HD 40307中的行星在通过盘迁移时处于严格的拉普拉斯共振。在进入圆盘内腔后,潮汐相互作用会导致周期比从2增加,但内部对的偏离小于外部对,与HD 40307中发生的情况相反。然而,如果在行星系从盘中脱离后不久,共振被类似近距离接触的事件冲动地修改,那么在HD 40307中发生的这些对之间的关系可能会产生。我们发现,这是在原则上可能的几个1.d-3的顺序上的一个小的相对扰动,但然后我们发现,在一个合理的时间演化到目前的系统是可能的,只有当质量显着大于最小质量和潮汐耗散是非常有效的。另一方面,我们发现,如果最外层行星的离心率被冲动地增加到0.15左右,就可以产生像HD 40307这样的系统,它的质量最小,潮汐耗散更真实。我们在这里考虑的共振耦合潮汐演化的形式是相当普遍的,并且对于例如CoRoT 7 b的具有明显较短轨道周期特征的内行星系统可能具有更大的意义。
2010-02-10 astro-ph.EP
Planetary migration and the origin of the 2:1 and 3:2 (near)-resonant population of close-in exoplanets
我们提出了一个分析和数值研究的轨道迁移和共振捕获的虚拟两个行星系统的质量在超地球范围内进行I型迁移。我们发现,根据耀斑指数和接近中心恒星,周期比的平均值,$P_2/P_1$,两颗行星之间可能会显示出显着的偏差相对于标称值。对于被困在2:1轨道共振中的行星,轨道周期为$1$天的行星,偏移量可能达到$0.1$的量级,而处于3:2平均运动共振(MMR)中的行星,其半长轴的偏移量要小得多。这些特性与观测到的近共振系外行星的分布非常一致,与它们的探测方法无关。我们发现,2:1共振系统远离恒星,如HD82943和HR8799,其特点是非常小的共振偏移,而较高的值是典型的开普勒发现的系统,轨道周期约为几天。相反,在3:2磁共振附近的行星系显示出很小的偏移,对轨道距离没有显著的依赖性。总之,我们的研究结果表明,开普勒行星系周围的2:1和3:2 MMR的分布是一致的共振配置作为一个结果的一个顺利迁移在一个层流耀斑磁盘,并没有外力是需要诱导所观察到的偏移量或其依赖性的可伸缩性或轨道距离的恒星。
2017-04-21 astro-ph.EP
Prediction for close approaches with terrestrial planets of asteroids from the main belt
本文通过纳入Yarkovsky效应并采用精细时间步长的数值模拟,预测主带小行星转化为水星、金星、地球和火星CAPHAs的数量与频率,结果与观测及既往研究相符。
2025-02-19 astro-ph.EP