Clues on the importance of comets in the origin and evolution of the atmospheres of Titan and Earth
地球和土卫六是两个相距甚远的行星体。尽管如此,它们大气层的化学成分显示出共同的迹象,表明它们是由吸积作用以及彗星物质的原位加工产生的。这是值得注意的,因为当地球形成在圆盘的内部时,可能是由贫氧的岩石星子吸积而成,并表现出与顽火辉石类似的化学性质,而泰坦则是在土星的亚星云中由富含氧气和挥发物的天体形成的,称为彗星。从宇宙化学和天体生物学的角度来看,对地球和土卫六上的H、C、N和O同位素的研究可能是破译这两个行星体形成早期阶段过程的关键。本文的主要目标是量化这两个行星体的化学演化的可能方式,特别是它们早期大气中CO和N2的丰度。为了做到这一点,土卫六和地球的原始大气和演变已经从热力学的角度进行了分析。最相关的化学反应,涉及这些物种,并可能在其早期阶段的重要进行了讨论。然后,我们解释了本研究的结果,根据卡西尼-惠更斯任务对这些物种及其同位素所获得的结果。鉴于H、C、N和O优先从形成我们星球的内盘物质中耗尽,它们的同位素分馏的相似性,以及随后地球和泰坦大气的密切演化,都指向地球大气的彗星起源。因此,我们的方案也支持的关键作用,后期单板(彗星和富含水的碳质小行星)丰富的挥发性成分的地球在晚期重轰炸的类地行星。
2011-02-21 astro-ph.EP physics.space-ph
Mutual Occurrence Ratio of Planets. I. New Clues to Reveal Origins of Hot- and Warm-Jupiter from the RV Sample
本研究基于RV巡天数据提出按雪线位置划分的巨行星新分类,分析不同类型巨行星的相互出现率与恒星有效温度的关联,为热木星和暖木星的形成演化机制提供新线索。
2024-04-17 astro-ph.EP
Stellar Chemical Clues As To The Rarity of Exoplanetary Tectonics
地球构造过程控制着陆壳的形成,控制着其独特的深水和碳循环,对地表的可居住性至关重要。地球上稳定状态板块构造的一个主要驱动力是冷俯冲板块下沉到下面的地幔。这种下沉是岩石圈热收缩和玄武质洋壳与岩石圈地幔变质转变共同作用的结果。后一种效应取决于行星的整体组成,例如,构成类地行星的主要元素镁、硅、铁、钙、铝和钠,在银河系中含量各不相同。我们提出了热力学相平衡计算行星分化计算熔体成分和地幔矿物学,并表明,一个星球的耐火材料和中等挥发性元素丰度控制类地行星的可能性,产生地幔衍生,熔融提取地壳下沉。与地球相比,那些具有较高浓度Si和Na丰度的行星不太可能经历持续的构造。我们发现,与太阳/地球相比,在银河系中观察到的恒星成分范围中,只有1/3可能拥有能够维持密度驱动构造的行星。在这个组成范围之外的系统不太可能产生能够通过构造调节其气候的行星,并且可能不适合我们所知道的生命。
2017-07-03 astro-ph.EP
Exploiting periodic orbits as dynamical clues for Kepler and K2 systems
迄今为止,人们已经发现了许多太阳系外的系统,它们的行星处于平均运动共振或共振链中。凌日方法加上凌日时间变化分析提供了对系统的物理和轨道参数的深入了解,但受到观测的限制。当一个(近)共振行星系位于稳定周期轨道的动力学邻域时,它的长期稳定性,从而生存,可以得到保证。我们使用的周期性轨道的内在属性,即其线性水平和垂直稳定性,以验证或进一步限制检测到的两行星系统的轨道要素。我们计算了几个双行星Kepler和K2系统的一般三体问题的周期轨道族。系统的动力学邻域的动态稳定性的地图公布。对K2-21、K2-24、Kepler-9和(非共面)Kepler-108近共振系统的轨道要素进行了额外的验证或约束。虽然平均运动共振锁定保护了K2-21和K2-24系统的长期演化,但对于开普勒-9系统来说,这种共振演化是不可能的,其稳定性是通过拱线反对准来维持的。对于开普勒-108系统,我们发现,其相互倾斜的行星的稳定性可以证明,要么仅仅通过一个平均运动共振,或在串联与倾斜型共振。展望未来,如果与观测数据拟合同时进行,基于周期轨道的动力学分析可以产生更好的近共振太阳系外系统的约束轨道要素。
2020-06-23 astro-ph.EP
Signatures of planets and protoplanets in the Galactic center: a clue to understand the G2 cloud?
几百颗年轻的恒星位于银河系的最内层。超大质量黑洞(SMBH)可能会捕获围绕这些恒星运行的行星,并将它们带到近径向轨道上。同样的命运也可能发生在行星胚胎(PE)上,即在原行星盘中因引力不稳定而产生的原行星。在本文中,我们研究了银河系中心的流氓行星和PE的发射特性。特别是,我们研究的光蒸发的影响,所造成的紫外线背景。流氓行星很难被现有或即将到来的设施探测到,除非它们被潮汐破坏并吸积到SMBH上。相比之下,PE的光蒸发(特别是在PE被潮汐剥离的情况下)可能导致高达~10^45 s^-1的复合率,对应的布拉克特-伽马光度为~10^31 erg s^-1,与尘埃天体G2的观测光度非常相似。我们批判性地讨论了G2是流氓PE的可能性,以及这个模型的主要不确定性。
2015-04-17 astro-ph.EP astro-ph.GA
HAT-P-18b and HAT-P-19b: Two Low-Density Saturn-Mass Planets Transiting Metal-Rich K Stars
我们报告发现了两颗新的凌日系外行星。HAT-P-18 b围绕着V=12.759 K2的矮星GSC 2594-00646运行,周期P=5.508023+-0.000006 d,凌日Tc=2454715.02174+-0.00020(BJD),凌日持续时间0.1131+-0.0009 d。主恒星的质量为0.77+-0.03 Msun,半径为0.75+-0.04 Rsun,有效温度为4803+-80 K,金属丰度[Fe/H]=+0.10+-0.08。这颗行星的质量为0.197+-0.013 Mjup,半径为0.995+-0.052 Rjup,平均密度为0.25+-0.04 g cm-3。HAT-P-19 b围绕V=12.901 K1的矮星GSC 2283-00589运行,周期P=4.008778+-0.000006 d,凌日Tc=2455091.53417+-0.00034(BJD),凌日持续时间0.1182+-0.0014 d。主恒星的质量为0.84+-0.04 Msun,半径为0.82+-0.05 Rsun,有效温度为4990+-130 K,金属丰度[Fe/H]=+0.23+-0.08。这颗行星的质量为0.292+-0.018 Mjup,半径为1.132+-0.072 Rjup,平均密度为0.25+-0.04 g cm-3。HAT-P-19的径向速度残差随时间呈线性趋势,这表明系统中…
2010-11-03 astro-ph.EP
Tidal dissipation and the formation of Kepler near-resonant planets
开普勒探测器探测到的多行星系中,有过多的行星接近一阶平均运动共振(2:1和3:2),但周期比略高于共振值。已经提出了几种机制来解释这一观察结果。在这里,我们提供了一些线索,这些近共振系统最初在共振,并通过潮汐耗散达到目前的配置。反对这种情况的论点是,它只适用于近距离系统,而不适用于潮汐效应太弱的最远系统。利用开普勒任务的KOI星表,我们发现最接近的行星系和最远的行星系的周期比分布有显著的差异。这种距离相关的再分配是支持潮汐耗散方案的有力论据。
2014-07-24 astro-ph.EP
Chondrule Formation via Impact Jetting Triggered by Planetary Accretion
球粒是最原始的元素之一,可以作为我们太阳系起源的基本线索。我们调查的陨石球粒的形成方案,涉及星子碰撞和由此产生的影响喷射。星子碰撞是调节行星吸积的主要因素,与类地行星和气体巨星核的形成相对应。这种情况的关键组成部分是,喷出的材料可以熔化时,碰撞的星子之间的碰撞速度超过约2.5公里秒$^{-1}$。先前的模拟表明,这一过程足够有效,可以重现陨石球粒的原始丰度。我们仔细研究这种情况下进行半解析计算,直接$N$体模拟的结果的基础上开发的。正如以前的工作所发现的,我们确认,在行星吸积过程中发生的星子碰撞可以在形成球粒中发挥重要作用。这是因为当原行星接近隔离质量($M_{p,iso}$)时,原行星与小行星的碰撞可以达到约2.5 km/s $^{-1}$或更高的撞击速度。假设喷出的质量是一个分数($F_{ch}$)碰撞星子的质量,我们表明,所产生的丰富的球粒是制定以及由$F_{ch}M_{p,iso}$,只要形成的原行星是在一个给定的磁盘寿命内完成。我们进行了参数研究,并检查如何丰富的球粒和它们的形成时间的变化。我们发现,冲击喷射的情况下,一般工作相当不错的一定范围内的参数,而更专门的工作将需要包括其他物理过程中被忽视的这项工作,并检查其对球粒形成的影响。
2015-11-11 astro-ph.EP
An Explanation of the Very Low Radio Flux of Young Planet-mass Companions
我们报告了阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)1.3 mm连续上限的5个行星质量的同伴DH Tau B,CT Cha B,GSC 6214-210 B,1 RXS 1609 B和GQ Lup B。我们的调查,连同其他ALMA的研究,产生了空的结果磁盘周围的年轻行星质量的同伴,并提出了严格的尘埃质量上限,通常小于0.1 M地球,当假设尘埃连续光学薄。这种低质量的气体/尘埃含量可能导致盘的寿命估计(从吸积率)比系统的年龄短得多。为了减轻这种时间尺度的差异,我们认为,周围的磁盘广泛的同伴可能是非常紧凑和光学厚,以维持几个百万年的吸积,但有非常弱的(亚)毫米通量,以便仍然是难以捉摸的ALMA。我们的数量级估计表明,致密的光学厚盘可能小于1000 Rjup,在(亚)毫米量级仅发射~micro-Jy的通量,但它们的平均温度可能高于拱星盘。盘的高温可能会阻碍卫星的形成,但它也表明,中红外到远红外可能比无线电波长更有利于表征盘的特性。最后,致密盘的大小可能意味着伴星与恒星或系统中任何其他散射体之间的动力学相遇,在行星质量伴星的形成中发挥了作用。
2017-10-20 astro-ph.EP
HR 8799: The Benchmark Directly-Imaged Planetary System
HR 8799可能是第一个也是研究得最好的直接成像行星。在这篇简短的文章中,我描述了HR 8799行星系是如何成为研究年轻超木星行星的大气、轨道特性、动力学稳定性和形成的基准系统。多波长光度学和光谱学显示HR 8799 bcde似乎比具有类似有效温度的褐矮星有更厚的云,并显示出非平衡碳化学的证据,这些特征可能与行星的低表面重力有关。超过17年的天体测量数据限制了行星的轨道不是面对面的,而是可能在多个轨道共振中。HR 8799 bcde的轨道间距为15- 70 au,质量为$\approx$ 5- 7 $M_{\rm J}$,探测了核心吸积形成类木行星的极端情况:中分辨率光谱学可能提供有关这些行星形成条件的线索。来自下一代30米级望远镜的数据应该能更好地约束行星的轨道、化学、重力和形成历史。
2016-07-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
HAT-P-32b and HAT-P-33b: Two Highly Inflated Hot Jupiters Transiting High-Jitter Stars
我们报告发现了两个系外行星过境高抖动恒星。HAT-P-32 b围绕明亮的恒星GSC 3281-00800运行,周期P = 2.150008 d。恒星和行星的质量和半径取决于系统的偏心率,由于高速抖动(~ 80 m/s),偏心率的约束很差。假设是一个圆形轨道,恒星的质量为1.16+-0.04 M_sun,半径为1.22+-0.02 R_sun,而行星的质量为0.860+-0.164 MJ,半径为1.789+-0.025 RJ。当偏心率允许变化时,最佳拟合模型的结果是一颗接近充满其罗氏叶的行星。包括行星不能超过其洛希叶的约束,得到以下最佳拟合参数:e = 0.163+-0.061,Mp = 0.94+-0.17 MJ,Rp = 2.04+-0.10 RJ,Ms = 1.18+0.04-0.07 M_sun和Rs = 1.39+-0.07 R_sun。第二颗行星是HAT-P-33 b,它围绕着明亮的恒星GSC 2461-00988(V=11.188)运行,周期P = 3.474474 d。至于HAT-P-32,HAT-P-33的恒星和行星质量和半径取决于偏心率,由于高抖动(~ 50 m/s),偏心率受到很大限制。在这种情况下,谱线平分线跨度与径向速度残差显著反相关,我们使用这种相关性将残差均方根值降低到约35 m/s。我们发现恒星的质量为1.38+-0.04 M_sun或1.40+-0.…
2011-06-06 astro-ph.EP
Architectures of Exoplanetary Systems. I: A Clustered Forward Model for Exoplanetary Systems around Kepler's FGK Stars
对系外行星系的观测提供了关于行星系的内在分布、它们的结构以及它们是如何形成的线索。我们开发了一个前向建模框架,通过模拟开普勒探测管道(SysSim)生成人口的行星系和“观察”目录。我们将模拟目录与Kepler DR 25候选行星目录进行比较,该目录已更新,以包括盖亚DR 2的修订恒星半径。我们约束我们的模型的基础上观察到的一维边缘分布的轨道周期,周期比,过境深度,过境深度比,过境持续时间,过境持续时间比,过境多重性。假设行星具有独立周期和大小的模型并不能充分考虑多行星系统的特性。相反,一个用于系外行星周期和大小的聚集点过程模型提供了一个更好的描述开普勒人口,特别是观察到的多重性和周期比分布。我们发现FGK型恒星的$0.56^{+0.18}_{-0.15}$至少有一颗行星比$0.5 R_\oplus$大3 ~ 300 d。这些行星系($\sim 98\%$)中的大多数由一个或两个星团组成,每个星团的平均数为三颗行星。我们发现,开普勒二分法是人口的高度倾斜的行星系的证据,是不太可能仅仅是由于人口的本质上单一的行星系统。我们提供了一个大的合奏模拟物理和观测的目录的行星系从我们的模型,以及公开可用的代码生成类似的目录给定用户定义的参数。
2019-11-14 astro-ph.EP
HAT-P-27b: A hot Jupiter transiting a G star on a 3 day orbit
我们报告了HAT-P-27 b的发现,这是一颗穿过中等亮度的G8矮星GSC 0333-00351(V=12.214)的系外行星。轨道周期为3.039586 +/- 0.000012 d,凌日参考历元为2455186.01879 +/- 0.00054(BJD),凌日持续时间为0.0705 +/- 0.0019 d。主恒星的有效温度为5300 +/- 90 K,比太阳稍冷,金属丰度为+0.29 +/- 0.10。它的质量是0.94 +/- 0.04 Msun,半径是0.90 +/- 0.04 Rsun。对于行星伴星,我们确定质量为0.660 +/- 0.033 MJ,半径为1.038 + 0.077 - 0.058 RJ。对于30个已知的0.3 MJ和0.8 MJ之间的凌日系外行星,主恒星金属丰度和行星半径之间的负相关性,以及行星半径对平衡温度的额外依赖性在高水平的统计显著性下得到证实。
2011-03-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Detectability of Transit Depth Variations due to Exoplanetary Oblateness and Spin Precession
了解系外行星的扁率和扁率,将为了解其形成和内部结构提供线索。原则上,凌日行星的光变曲线承载着行星形状的信息,但先前的工作表明扁率引起的信号将非常难以检测。在这里,我们研究了由于行星自旋进动而产生的潜在的更大信号。最容易检测到的效应是光变曲线序列中的渡越深度变化(T $δ$ V)。对于像木星或土星这样的扁圆行星,凌日深度将经历1%量级的分数变化。最有希望的系统是那些轨道周期约为15- 30天的系统,这对于岁差周期来说足够短,可以小于约40年,但又足够长,可以避免由于潮汐摩擦而导致的自旋下降。T $δ$ V信号的可探测性将通过卫星(这将减少岁差周期)或行星环(这将增加振幅)来增强。开普勒任务应该会发现几颗行星,这些行星的岁差引起的T $δ$ V信号是可以探测到的。由于模拟简并,开普勒测光只能得到扁率的下限。简并度可以通过观察扁率引起的至少一个凌日光变曲线的不对称性来提升,或者通过对行星内部进行假设。
2010-05-10 astro-ph.EP
Breaking Resonant Chains: Destabilization of Resonant Planets due to Long-term Mass Evolution
最近的系外行星观测报告了大量的多行星系统,其中一些行星处于共振链中。共振系统与非共振系统的比例提供了它们形成历史的线索。通过考虑行星质量和恒星质量的长期演化,并利用轨道计算,研究了共振链中行星的轨道稳定性。我们发现,虽然共振链是稳定的,他们可以不稳定的变化$\sim$ 10%的行星质量。这样的质量演变可以通过光蒸发引起的大气逃逸而发生。我们还发现,共振链可以打破恒星质量损失的$\lesssim1$ %,这将解释恒星风或日冕物质抛射。行星和恒星的长期质量变化对包括超级地球在内的行星系的轨道演化起着重要的作用。
2020-03-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
The case of HD 106906 debris disc: A binary's revenge
碎片盘结构为行星科学家提供了宝贵的线索,可以了解行星形成和演化的过程,包括对行星质量扰动的限制。HD 106906中的圆盘尤其如此,在早期的HST中,随后的偏振观测,呈现出不对称和针状特征,这些特征被归因于大质量且异常遥远的外部行星伴星的扰动。在这里,我们重新审视HD 106906光盘的长期动力学演化,允许行星伴星和内部恒星双星的引力作用结合在一起。我们认为,二进制是强大到足以施加一个动态的突破,在光盘的位置,从而导致独特的观测签名,我们通过模拟表面密度图和垂直结构配置文件渲染。在行星轨道上的不确定性,我们表明,光盘可以从完全由内部二进制的显着,所以,几乎从来没有超出其范围。双星的优势程度影响了圆盘的平均偏心率,这是一个度量,我们将其映射为行星半长轴和轨道偏心率的函数,有和没有辐射压力。因此,我们可以限制行星的轨道,以缓解毫米级的明显轴对称性和散射光的明显不对称性之间的紧张关系。我们讨论相空间结构,然后倾斜分布,争论我们的结果的相关性,各种层次系统,因为我们设置的阶段,使光盘自引力和碰撞演化的概括。
2023-02-02 astro-ph.EP
HAT-P-38b: A Saturn-Mass Planet Transiting a Late G Star
我们报告发现了HAT-P-38 b,这是一颗土星质量的系外行星,在P = 4.6404 d的圆形轨道上穿过V=12.56的矮星GSC 2314-00559。主星是一颗0.89 Msun的晚G矮星,具有太阳金属量,半径为0.92 Rsun。它的质量为0.27 MJ,半径为0.82 RJ。HAT-P-38 b是迄今为止发现的质量和半径最接近土星的行星之一。
2012-01-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Close encounters involving free-floating planets in star clusters
行星系中的不稳定性会导致行星从其宿主系统中弹射出来,从而形成自由漂浮的行星(FFP)。如果这种情况发生在一个星团中,FFP可能会在一段时间内与该星团结合,并与其他星团成员相互作用,直到它被弹出。在这里,我们使用$N$ -体模拟,以接近恒星行星和行星行星的遭遇和动态命运的星团的FFP人口包含$500-2000$单或双星成员。我们发现,从行星系中以低速喷射出的FFP通常比其宿主恒星早40%离开星团,并在逃逸之前与其他恒星和行星经历数十次近距离($<1000$ AU)接触。经历近距离相遇的FFP的比例取决于FFP的恒星密度和初始速度分布。大约一半的近距离接触发生在前3000万年内,只有10%发生在1亿年之后。所有遭遇的近星点速度分布都可以用修正的麦克斯韦-玻尔兹曼分布来描述,近星点距离分布在几乎整个距离范围内都是线性的,并且由于强引力聚焦,近星点距离分布在非常近的遭遇中是线性的。与FFP的近距离接触会扰乱现有的行星系及其碎片结构,并可能导致FFP的重新捕获。此外,这些FFP人口可以观察到在年轻的星团的成像调查,观测和动力学预测之间的比较可能提供线索的早期阶段的恒星和行星动力学的星团。
2015-03-10 astro-ph.EP
Clues for Solar System Formation from Meteorites and their Parent Bodies
本文综述了如何通过陨石及彗星的矿物学、元素和同位素分析,揭示太阳系形成过程、行星吸积年代学及地球挥发性元素来源。
2025-06-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Systematic search for long-term transit duration changes in Kepler transiting planets
Holczer,Mazeh和合作者(HM+16)使用开普勒四年的观测数据来推导出凌日时间表,确定了260个具有显著凌日时间变化(TTV)的开普勒感兴趣天体(KOI)。对于信噪比足够高的KOI,HM+16还得出了它们过境的持续时间和深度。在目前的工作中,我们使用HM+16的持续时间测量,系统地研究了561个KOIs的持续时间变化,并确定了15个KOIs具有显着的过境持续时间的长期线性变化和另外16个KOIs具有中等意义。我们表明,所观察到的线性趋势可能是由岁差的过境行星的轨道平面,在大多数情况下,由另一颗行星引起的。岁差率的首项取决于摄动的质量和相对倾角,以及两个轨道之间的周期比,但不取决于凌日行星本身的质量和周期。有趣的是,我们的研究结果表明,作为一个样本,检测到的持续时间的时间导数作为行星轨道周期的函数变得更大,可能是因为短周期行星系显示小的相对倾角。结果可能表明,短周期行星居住在相对平坦的行星系中,这表明这些系统在形成或迁移到短轨道时经历了更强的耗散。这应该被用作形成这种系统的可能线索。
2021-05-10 astro-ph.EP
HAT-P-13b,c: a transiting hot Jupiter with a massive outer companion on an eccentric orbit
我们报告发现一个行星系,它有一个近圆形轨道上的过境热木星和一个高偏心轨道上的大质量外行星。内行星HAT-P-13 b每隔P = 2.916260 \pm 0.000010天就会经过明亮的V=10.622 G4矮星GSC 3416-00543,凌日历元Tc = 2454779.92979 \pm 0.00038(BJD),持续时间0.1345 \pm 0.0017 d。外行星HAT-P-13 c的轨道周期为P2 = 428.5 \pm 3.0天,标称凌日中心(假设零碰撞参量)为T2 c = 2454870.4 \pm 1.8(BJD)或近星点通过时间T2,τ = 2454890.05 \pm 0.48(BJD)。外行星的凌日还没有被观测到,也可能不存在。主星的质量为1.22 \pm ^0.05_0.10 Msun,半径为1.56 \pm 0.08 Rsun,有效温度为5653 \pm 90 K,并且富含金属,[Fe=H] = +0.41 \pm 0.08。内行星伴星的质量为0.853 \pm ^0.029_-0.046 MJup,半径为1.281 \pm 0.079 RJup,平均密度为0.498 \pm +0.103_-0.069 gcm^-3。外伴星的m2 sini 2 = 15.2 \pm 1.0 MJup,轨道高度偏心,轨道高度偏心,e2 = 0.691 \pm 0.018。…
2009-10-12 astro-ph.EP
Inferring Planetary Obliquity Using Rotational & Orbital Photometry
一颗类地行星的温度是其形成的一条重要线索,对它的气候也至关重要。以前使用模拟地球测光的研究表明,对行星轨道大部分的连续观测可以反演以推断行星的轨道。然而,很少有研究更一般的行星与任意的双折射标记已经作出,特别是,一个简单的理论理解,为什么它是可能的提取双折射从光变曲线是失踪。远距离观测者所看到的反射光是行星的太阳图、其主星的照明和不同区域的可见度的产物。将照度和可见度的乘积作为卷积的核是有用的。时间分辨测光限制了行星的自转和轨道运动,使得行星的自转和轨道运动会扫过行星的内核。内核的运动区分了行星在倾斜轨道上的逆行和逆行。我们证明了内核的纵向宽度和平均纬度是不同的功能的结晶度和轴向。值得注意的是,我们发现一颗行星的自转轴会影响内核-因此时间分辨测光-即使这颗行星是东西均匀或快速旋转,或者如果它是南北均匀的。我们发现,完美的知识内核在2-4轨道相位通常是足够的,以唯一地确定一个行星的自转轴。令人惊讶的是,我们预测,东西对比度是更有用的约束比南北对比度。
2018-02-28 astro-ph.EP
Assembly of Protoplanetary Disks and Inclinations of Circumbinary Planets
开普勒卫星已经发现了许多围绕近距离双星运行的行星。这些环双星系统有高度对齐的行星和双星轨道。本文探讨了行星和双星轨道之间的相互倾角如何反映原行星盘组装的物理条件以及原双星和环双星盘之间的相互作用。由于形成恒星的分子云的湍流性质,落在环双星盘和中央原恒星双星盘外部区域的气体可能有不同的旋转轴。因此,新组装的环二进制磁盘可能会相对于二进制文件错位。然而,来自双星的引力扭矩会使星盘产生扭曲,反作用扭矩会使星盘和双星轨道平面对齐。我们提出了一个新的,分析计算这种对齐扭矩,并表明,二进制磁盘倾角可以明显减少后,二进制吸积的百分之几,其质量从磁盘。我们的计算表明,在没有其他干扰的情况下,环绕双星盘和行星周围的近(亚AU)恒星双星,其中质量吸积到原二进制是非常可能发生的,预计将高度对准的二进制轨道,而磁盘和行星周围的宽二进制可能会错位。测量环联行星系的相互倾角可以为这类系统的诞生环境提供线索。
2013-04-18 astro-ph.EP
HAT-P-16b: A 4 Mj Planet Transiting A Bright Star On An Eccentric Orbit
我们报告发现了一颗凌日系外行星HAT-P-16 b,它绕着V = 10.8等的F8矮星GSC 2792-01700运行,周期P = 2.775960 +-0.00003 d,凌日历元Tc = 2455027.59293 +- 0.00031(BJD),渡越时间为0.1276 ± 0.0013d。主恒星的质量为1.22 +- 0.04 Msun,半径为1.24 +- 0.05 Rsun,有效温度为6158 +-80 K,金属丰度[Fe/H] = +0.17 +- 0.08。这颗行星的质量为4.193 +- 0.094 MJ,半径为1.289 +- 0.066 RJ,平均密度为2.42 +- 0.35 g/cm 3。将这些观测到的特征与最近的理论模型进行比较,我们发现HAT-P-16 b与1 Gyr H/He主导的气体巨行星相一致。HAT-P-16 b位于质量半径图的稀疏分布区域中,并且具有e = 0.036的非零偏心率,显著性为10 σ。
2010-05-12 astro-ph.EP
Spectroscopic Confirmation of Young Planetary-Mass Companions on Wide Orbits
我们提出了中等分辨率($R$ $\sim$ 4000-5000)近红外积分场光谱的年轻(1-5百万年)6-14 $M_\mathrm{Jup}$同伴ROXs 42 B b和FW Tau b获得的凯克/OSIRIS和Gemini-North/NIFS。ROXs 42 B b的光谱显示出年轻L矮星常见的低表面重力的明显迹象,证实了它的极端年轻,低温和低质量。总的来说,它非常类似于自由浮动的4-7 $M_\mathrm{Jup}$ L型金牛座成员2 MASS J 04373705 +2331080。FW Tau AB的伴侣更加神秘。我们的光学和近红外光谱显示出强有力的证据流出活动和磁盘吸积的形式线发射从[S II],[O I],H $α$,Ca II,[Fe II],Pa $β$,和H $_2$。分子氢发射在空间上分辨为单个瓣,其拉伸$\approx$ 0.1”(15 AU)。虽然扩展发射在我们的数据中没有运动学解析,但其形态类似于主要在年轻的0类和I类源中看到的激波激发H $_2$喷流。FW Tau b的近红外连续光谱大部分是平坦的,缺乏低温晚型天体的深吸收特征。这可能是吸积引起的遮蔽的结果,特别是鉴于其强烈和持续的H $α$发射($EW$(H $α$)$\gtrsim$ 290)。另外,FW Tau b可能是一颗温度稍高(M5-M8)的吸积低质量恒星或棕矮星(0.03-0.15 $M…
2014-01-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Search for the wide-orbit massive companion of XO-7b in the follow-up radial-velocity and transit-timing data: no significant clues
本研究通过 20 次后续 RV 观测与 TESS 测光/TTV 分析检验 XO-7b 的宽轨道大质量伴星,未复现显著 RV 斜率或 O-C 证据,仅给出长周期与最小质量约束。
2023-11-02 astro-ph.EP
HAT-P-24b: An inflated hot-Jupiter on a 3.36d period transiting a hot, metal-poor star
我们报告发现了一颗太阳系外行星HAT-P-24 b,它围绕中等亮度的V = 11.818 F8矮星GSC 0774 - 01441运行,周期P = 3.3552464 +/-0.000071 d,凌日Tc = 2455216.97669 +/-0.00024(BJD_UTC),以及3.653 +/-0.025小时的过境时间。主恒星的质量为1.191 +/-0.042 Msun,半径为1.317 +/-0.068 Rsun,有效温度为6373 +/-80 K,金属丰度为[Fe/H]=-0.16 +/-0.08。这颗行星的质量为0.681 +/-0.031 MJ,半径为1.243 +/-0.072 RJ,平均密度为0.439 +/-0.069 g cm-3。通过重复我们的全球适合不同的参数集,我们已经进行了一个重要的调查用于以前的HAT行星发现的拟合技术。我们发现,该系统的性能是强大的先验知识的选择。固定与安装的临边暗化的影响也进行了研究。HAT-P-24b可能保持一个小的偏心率e = 0.052 + 0.022 - 0.017,这是可以接受的圆轨道模型与虚警概率5.8%。在没有离心泵的情况下,这一结果表明HAT-P-24 b经历的潮汐耗散比木星少。由于相对快速的恒星自转,我们估计HAT-P-24 b应该表现出已知最大的罗西特-麦克劳克林效应幅度之一(deltaVRM~95 m/s),…
2010-10-13 astro-ph.EP
The unusual M-dwarf Warm Jupiter TOI-1899~b: Refinement of orbital and planetary parameters
本文利用HPF和NEID视向速度数据及TESS和地面测光数据,精确测定了M矮星暖木星TOI-1899 b的轨道周期、半径、质量和偏心率,并指出该行星对研究气态巨行星形成与迁移机制具有重要价值。
2023-06-16 astro-ph.EP
Tidal Evolution of Kepler lower-mass Planets
开普勒任务观测到的半径为$<$ 4 $R$ $_\oplus$的行星表现出一种独特的特征,并对当前的行星形成模型提出了挑战。行星与其主星之间的潮汐效应对短周期行星的最终轨道重构起着至关重要的作用。本文基于轨道根数的各种初始瑞利分布,研究了半径为$<$ 4 $R_\oplus$的行星在潮汐演化后的最终半长轴分布。我们的模拟定性地揭示了一些统计性质:半长轴和峰值都随着初始半长轴和偏心率的增加而增加。对于初始平均半长轴小于0.1au,平均偏心率大于0.25的情况,数值模拟结果与观测结果基本一致。此外,还讨论了其他参数,如潮汐耗散系数、恒星质量和行星质量等的影响,在潮汐演化后的最终半长轴上的分布都比较小。基于模拟结果,我们试图找到一些线索的低质量行星的形成机制。我们推测这些小质量行星可能是通过I型迁移形成于具有中等偏心率的原行星盘的远端,也有可能是就地形成的。
2018-05-13 astro-ph.EP
Are Tidal Effects Responsible for Exoplanetary Spin-Orbit Alignment?
拥有行星的恒星的质量是行星系形成的线索。先前的观测导致了一个假设,即对于近距离的巨行星,潮汐相互作用会强制自旋轨道对齐。在这里,我们研究这个假设的两个问题。首先,Mazeh及其同事最近使用了一种新技术-基于星点引起的光度变化的幅度-得出结论,即使对于相对长周期的行星,自旋轨道对齐也很常见,如果潮汐负责,这将是不可能的。我们重新检查的数据,并发现光度变化和行星轨道周期,是定性一致的潮汐相互作用之间的统计显着相关性。然而,它仍然很难定量解释,因为它需要潮汐在长达数十天的时间内有效。第二,罗杰斯和林反驳了潮汐重新排列的特定理论,表明最初的逆行系统将无法重新排列,这与观察到的潮汐系统的流行相矛盾。我们调查一个简单的模型,克服了这个问题,考虑到惯性波的耗散和平衡潮汐,以及磁制动。我们确定了一个区域的参数空间,可以实现重新调整,但它只适用于近距离的巨行星,并需要一些微调。因此,虽然我们发现这两个问题比它们最初出现时更加微妙,但潮汐模型仍然有严重的缺陷。
2015-12-09 astro-ph.EP
Planet-Planet Secular Migration Predicts a Stellar Obliquity-Period Anti-Correlation
Indiana University(印第安纳大学);Technion-Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Northern Arizona University(北亚利桑那大学)
通过模拟行星-行星长期高偏心率迁移,发现短周期热木星因von Zeipel-Lidov-Kozai机制产生宽范围恒星倾角,长周期热木星因共面迁移保持低倾角,从而解释观测到的倾角-周期反相关。
2026-06-24 astro-ph.EP
Ponderings on the Possible Preponderance of Perpendicular Planets
本研究针对恒星倾角分布是否存在90°垂直峰值的问题,对174颗行星样本开展分层贝叶斯推断,发现混合分布模型更优但无强力证据支持垂直峰值,同时指出选择偏差的影响及构建更均匀完整样本的必要性。
2023-05-22 astro-ph.EP
The young planetary system K2-25: constraints on companions and starspots
轨道周期在几天到几十天的行星数量众多,这表明系外行星经历了复杂的动力学历史。年轻的星团或星协中的行星具有严格的年龄限制,因此提供了探索系外行星动力学演化的机会。K2- 25 b是一颗海王星大小的行星,在毕宿星团(6.5亿年)中围绕一颗M4.5矮星运行,公转周期为3.48天。为了研究它的非零偏心率和紧密的轨道,我们分析过境时间变化(TTV),这可能会揭示可能对行星起作用的迁移过程的线索。我们使用MEarth天文台和长期光度监测获得了12次非连续的过境,我们将其与斯皮策太空望远镜的10次过境和K2的20次过境相结合。表MEarth测光伴随着这项工作。我们独立地拟合每个凌日光变曲线。我们首先调查是否在恒星表面的不均匀性(如斑点或斑)差异影响我们的过境观测。测得的过境深度并没有显着变化之间的过境,虽然我们看到一些偏离基准过境模型。然后,我们寻找TTV作为系统中非过境扰动的证据。我们没有发现在2:1的周期比内有> 1颗$M_\oplus$伴星的证据,也没有发现在7:2的周期比内有> 5颗$M_\oplus$行星的证据。
2019-12-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Measurements of three exo-planetesimal compositions: a planetary core, a chondritic body, and an icy Kuiper belt analogue
本研究通过分析三颗白矮星吸积的行星子成分,揭示了系外行星核、球粒陨石体和冰质柯伊伯带类似物的不同组成与演化历史。
2025-06-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mercury Lander: Planetary Mission Concept Study for the 2023-2032 Decadal Survey
作为类地行星形成的终端成员,水星拥有关于太阳系发展最早阶段元素原始分布的独特线索,以及行星和系外行星如何在其宿主恒星附近形成和演化。这个水星着陆器任务概念使现场表面测量,解决信使号的水星开拓性探索所提出的几个基本科学问题。这些测量是了解水星独特的矿物学和地球化学所必需的;是描述水星质量相当大的核心结构的特征;是测量水星表面活跃和古老的磁场;是调查改变表面和产生外逸层的过程;是为当前和未来的远程数据集提供地面实况。美国宇航局的行星任务概念研究计划授予这项研究,以评估在未来十年内通过新前沿级登陆水星任务实现变革性科学的可行性。由此产生的任务概念实现了一个完整的水星年(约88个地球日)的表面操作,具有雄心勃勃的,高遗产的,着陆的科学有效载荷,与新前沿任务框架相对应。搭载11台仪器的科学载荷将被运送到水星上分布广泛的低反射率材料中的着陆点,并涉及包括地球化学、地球物理学、水星空间环境和表面地质学在内的科学目标。这一飞行任务概念是要代表任何科学登陆水星的飞行任务;替代有效载荷的实施和着陆地点将是可行的,并为未来的登陆水星飞行任务引人注目。
2021-07-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Properties and occurrence rates of $Kepler$ exoplanet candidates as a function of host star metallicity from the DR25 catalog
系外行星的出现率与其宿主恒星性质之间的相关性为行星形成过程提供了重要线索。我们研究了观测到的系外行星的性质(半径,质量和轨道周期)作为其宿主恒星金属丰度的函数的依赖性。我们分析了来自最新$Kepler$数据发布DR 25(Q1-Q17)的2800多个$Kepler$候选者的行星半径和轨道周期,并根据$Gaia$ ~ DR 2作为宿主恒星金属丰度的函数(来自Q1-Q17(DR 25)恒星和行星目录)修订了行星半径。通过更大的样本和改进的半径测量,我们能够重新确认文献中以前的结果。我们发现,随着行星半径的增加,主恒星的平均金属丰度增加。我们证明了这一点,首先计算不同半径箱的平均宿主恒星金属丰度,然后通过计算行星半径和宿主恒星金属丰度的函数的发生率来补充这些结果。我们发现一个类似的趋势之间的主恒星金属丰度和行星质量:平均主恒星金属丰度增加,行星质量的增加。然而,对于质量为$> 4.0\, M_\mathrm{J}$的行星,这种趋势正好相反:主恒星的金属丰度随着行星质量的增加而下降。我们进一步研究了主恒星金属丰度和行星轨道周期之间的相关性。我们发现,对于轨道周期小于10天的行星,主恒星的平均金属丰度高于周期大于10天的行星。
2018-09-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
ALMA 1.3 Millimeter Map of the HD 95086 System
行星和小行星、柯伊伯带天体和彗星等小天体是行星系的组成部分。它们之间的相互作用留下了关于行星系形成过程的线索。这种相互作用的特征是最突出的,通过观察其碎片盘在毫米波长的发射是由人口的大颗粒留在靠近其母体。在这里,我们提出了ALMA 1.3毫米观测HD 95086,一个年轻的早期型恒星,主机直接成像巨行星b和大规模的碎片盘与小行星和柯伊伯带类似物。首次解决了柯伊伯带类似物的位置问题。该系统可以被描述为一个宽的($ΔR/R \sim$ 0.84),倾斜的(30 \arcdeg $\pm$ 3 \arcdeg)环,毫米辐射在距离恒星200 $\pm$ 6 au处达到峰值。1.3毫米磁盘发射是一致的,从106 $\pm$ 6到320 $\pm$ 20 AU的尖锐边界与表面密度分布的指数为-0.5 $\pm$ 0.2的幂律所描述的宽磁盘。我们的深ALMA地图还揭示了位于环边缘附近的明亮源,其亮度为1.3 mm,潜在的光谱能量分布与它是一个高红移的发光恒星形成星系一致。我们对行星b的轨道特性设定限制,假设它与观测到的圆盘共面。
2017-09-28 astro-ph.EP
A Search for Exozodiacal Clouds with Kepler
嵌入尘埃盘的行星可能通过将尘埃捕获到共振轨道来驱动大规模尘埃结构的形成。对尘埃结构的探测和随后的建模将有助于限制行星的质量和轨道以及磁盘结构,为行星系统的历史提供线索,并为未来的系外地球成像任务提供磁盘不对称性的统计估计。在这里,我们提出了第一次搜索这些共振结构的内部区域的行星系统,通过分析的光变曲线的热木星的行星候选人确定的开普勒任务。我们只检测到一个候选磁盘结构与KOI 838.01在3西格玛置信水平,但随后的径向速度测量显示,KOI 838.01是一个掠食双星和候选磁盘结构是一个假阳性。使用我们的零结果,我们把一个上限的频率密集exozodi结构所产生的热emitters。我们发现,在90%的置信水平下,只有不到21%的开普勒热木星产生了共振尘埃团,这些尘埃团以约90度的角度引导并跟踪行星,光学深度大于约5*10^-6,这与预期的共振结构相对应,即一个孤独的热木星扰动了一个动态冷尘埃盘,该尘埃盘的密度是黄道云的50倍。
2013-01-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation, Composition, and History of the Pluto System: A Post-New-Horizons Synthesis
冥王星-冥卫一系统对行星的形成、组成、化学和演化提供了广泛的限制。冥王星是第一个被发现的天体在现在被称为柯伊伯带,它的轨道最终成为一个主要线索,巨行星经历了大量的轨道迁移早期在太阳系的历史。这种迁移与巨行星轨道的早期不稳定性以及柯伊伯带本身的形成有关,柯伊伯带本身来自包括冥王星在内的海王星外小行星盘。冥王星-冥卫一是现在被认为是小行星或矮行星的象征。冥王星远不是一个冰冷、死寂、破碎的冰遗迹,它显示出复杂的地质历史证据,其持续的过程包括构造作用、冰火山作用、固态对流、冰川流动、大气环流、表面-大气挥发物交换、风成过程、大气光化学、微观物理和烟雾形成。尽管冥王星的规模相对较小,但原始的吸积热,长期的内部辐射热释放和外部太阳强迫的组合,当与足够挥发性(因此是移动的)物质相结合时,产生了一个活跃的世界。冥王星可能在吸积过程中继承了大量的有机物质,这可能是其表面和大气挥发物的部分原因。冥王星的主要卫星卡戎显示了广泛的早期构造运动和冰火山活动的证据。因此,矮行星在卫星系统、地质和大气复杂性(如果不是正在进行的活动)方面是真正的行星。它们可能缺少的质量是由数量弥补的,太阳系的大多数矮行星仍然没有被发现。
2020-11-27 astro-ph.EP
HAT-P-25b: a Hot-Jupiter Transiting a Moderately Faint G Star
我们发现了一颗太阳系外行星HAT-P-25 b,它围绕V = 13.19 G5矮星GSC 1788-01237运行,周期P = 3.652836 +/- 0.000019天,凌日Tc = 2455176.85173 +/- 0.00047(BJD),和运输持续时间0.1174 +/-0.0017天。主星的质量为1.01 +/- 0.03 M(太阳),半径为0.96 +(0.05)-(0.04)R(太阳),有效温度为5500 +/- 80 K,金属丰度[Fe/H] = +0.31 +/- 0.08。这颗行星的质量为0.567 +/- 0.022 M(Jup),半径为1.190 +(0.081)-(0.056)R(Jup),平均密度为0.42 +/- 0.07 g cm-3。将这些观测结果与最近的理论模型进行比较,我们发现HAT-P-25 b与氢氦主导的气体巨行星相一致,其核心质量可以忽略不计,年龄为3.2 +/- 2.3 Gyr。HAT-P-25 b的性质支持先前观察到的几个质量范围为0.4 < M < 0.7 M(Jup)的行星的相关性,包括核心质量与金属丰度,行星半径与平衡温度,以及轨道周期与行星质量。我们还注意到,HAT-P-25 b是迄今为止HATNet发现的最暗的恒星,也是从地面发现的极少数绕着V = 13.0的恒星运行的行星之一。
2010-08-20 astro-ph.EP
The GAPS Programme at TNG. LIX. A characterisation study of the $\sim$300 Myr old multi-planetary system orbiting the star BD+40 2790 (TOI-2076)
本文通过高分辨率光谱和动力学分析,研究了年轻恒星BD+40 2790的三颗凌星行星,推导了其质量上限,并利用流体动力学建模评估了行星大气的光致蒸发质量损失演化。
2024-08-20 astro-ph.EP
On the Period-Mass Functions of Extrasolar Planets
利用279颗太阳系外行星的周期和质量数据,通过非参数方法构造了一个耦合的周期-质量函数。在这一领域中首次得到了耦合周期-质量函数的解析表达式。此外,由于适度的周期-质量相关性,质量/周期函数的形状作为周期/质量的函数而变化。这些质量和周期函数的结果给出了两个重要的含义:(1)大质量近距离行星的缺陷得到了证实,(2)质量越大的行星可能具有更大的半长轴范围。这些有趣的统计结果将为行星形成理论提供重要线索。
2009-09-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
PTFO 8-8695: Two Stars, Two Signals, No Planet
PTFO 8-8695(CVSO 30)是猎户座-OB 1a星团中的一颗恒星,年龄在700 - 1000万年之间,亮度下降类似于行星凌日。虽然已经提出了反对行星假说的有力证据,但在文献中仍然存在争议。为了获得进一步的线索,我们检查了来自NASA凌日系外行星调查卫星(TESS)和欧空局盖亚任务的数据。盖亚的数据显示PTFO 8-8695是一颗双星:光度数据显示它相对于其运动学星群的成员是过亮的,天体测量数据不符合单星的说法。TESS光曲线显示两个不同的光度周期。的变化是占主导地位的正弦信号的周期为11.98小时,可能是由恒星自转。此外,还有一个10.76小时的信号,由一个不太正弦曲线组成,被长达一小时的下降所打断,这种信号以前被解释为行星凌日。下降的相位与最初报告的下降的相位相差近180 $^\circ$。如前所述,这使得它们很难解释为行星凌日。相反,我们认为PTFO 8-8695是一对年轻且快速旋转的M矮星,其中一颗表现出与至少在其他5个案例中观察到的相同的“瞬时北斗七星”行为。这些瞬时下降的起源仍然未知,但可能涉及拱星物质。
2020-05-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Construction of Coupled Period-Mass Functions in Extrasolar Planets through the Nonparametric Approach
利用279颗太阳系外行星的周期和质量数据,通过非参数方法构造了一个耦合的周期-质量函数。在这一领域中首次得到了耦合周期-质量函数的解析表达式。此外,由于适度的周期-质量相关性,质量/周期函数的形状作为周期/质量的函数而变化。这些质量和周期函数的结果给出了两个重要的含义:(1)大质量近距离行星的缺陷得到了证实,(2)质量越大的行星可能具有更大的半长轴范围。这些有趣的统计结果将为行星形成理论提供重要线索。
2009-09-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Probing the presence of planets in transition discs' cavities via warps: the case of TW Hya
我们正在进入这样一个时代,即对原行星盘性质的观测可以间接探测与盘相互作用的大质量行星或低质量恒星同伴的存在。特别是,翘曲盘的检测可以为星盘系统的性质提供重要线索。在本文中,我们将展示如何观察翘曲盘可以用来推断系统的动力学性质。我们集中在环双星盘上,那里的次级恒星的质量可以是行星级的。首先,我们提供了一些简单的关系,链接的振幅的翘曲在线性制度的参数的系统。其次,我们应用我们的方法的情况下,TW Hya,一个过渡光盘,其中翘曲已提出了基于光谱观测。假设从观测值的光盘和恒星参数,我们得出结论,为了弯曲引起的行星伴侣是可检测的,行星质量应该是大的($M_{\rm p} \approx 10 - 14M_{\rm J}$)和光盘应该是粘性的($α\approx 0.15 - 0.25$)。我们还将我们的模型应用于LkCa 15和T Cha,其中在过渡盘的中央空腔内检测到了一个亚恒星伴星。
2014-06-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of terrestrial planets in disks evolving via disk winds and implications for the origin of the solar system's terrestrial planets
最近的三维磁流体动力学模拟已经确定了一种盘风,通过这种盘风,气体物质从原行星盘表面流失,这可以显著改变内盘的演变和类地行星的形成。同时描述盘中气态和固态成分的实际演化,可能为解决太阳系中类地行星的质量集中问题提供线索。我们模拟形成的类地行星从行星胚胎在磁盘,通过磁旋转不稳定性和磁盘风的演变。目的是研究盘风对行星系轨道演化和最终构型的影响。我们进行N体模拟60 0.1地球质量的胚胎在一个不断发展的磁盘。通过求解一个一维扩散方程的下沉项,占磁盘风的气体表面密度的演变进行跟踪。我们发现,即使在一个弱盘风的情况下,内盘的气体表面密度的径向斜率变浅,减缓或停止胚胎的I型迁移。如果盘风的影响很强,则盘轮廓会显著改变(例如,正表面密度梯度,由内向外排空),导致约1 AU内的胚胎向外迁移。盘风通过改变盘的轮廓,对几个天文单位内的类地行星的形成起着至关重要的作用。此外,胚胎可以进行收敛迁移到~ 1 AU在一定可能的条件下。在这种情况下,太阳系类地行星的特征(例如,质量浓度约为1 AU,晚期巨大撞击)。
2015-05-05 astro-ph.EP
A search for H$α$ absorption around KELT-3 b and GJ 436 b
对热行星周围扩展大气的观测产生了关于逃逸行星物质动力学的令人兴奋的结果。逃逸的行星气体的配置可能导致不对称的过境特征,在特定的原子跃迁中产生过境前和过境后的吸收。测量吸收的速度和强度可以提供对质量损失机制的约束,并可能提供行星与宿主恒星之间相互作用的线索。在这里,我们提出了一个搜索的H $α$吸收的热行星KELT-3 b和GJ 436 b的环行环境。我们没有发现任何证据表明,在两个独立的过境时期,每个系统被观察到的任何一点上,任何一颗行星周围的吸收。我们提供了两颗行星周围激发氢气氛的径向范围和密度的上限。GJ 436 b的零检测与同一系统测得的强Ly $α$吸收形成对比,表明大团中性氢云几乎完全处于基态。迄今为止唯一确认的系外行星H $α$吸收是在活跃恒星HD 189733 b周围进行的。KELT-3和GJ 436比HD 189733的活跃度低,暗示暴露在活跃恒星EUV光子下的系外行星大气更适合H $α$吸收探测。
2016-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Direct imaging of exoplanets: Legacy and prospects
本文综述系外行星直接成像技术的起源、仪器进展、巡天目标及年轻巨行星形成演化研究成果,并展望未来极大望远镜时代探测邻近系外地球生命迹象的前景。
2024-04-16 astro-ph.EP
HAT-P-26b: A Low-Density Neptune-Mass Planet Transiting a K Star
我们发现了HAT-P-26 b,它是一颗围绕中等亮度的V=11.744 K1矮星GSC 0320-01027运行的凌日系外行星,周期P = 4.234516 +- 0.000015 d,凌日历元Tc = 2455304.65122 +- 0.00035(BJD),渡越时间为0.1023 ± 0.0010 d。主恒星的质量为0.82 +- 0.03 Msun,半径为0.79 + 0.10 - 0.04 Rsun,有效温度为5079 +- 88 K,金属丰度[Fe/H] = -0.04 +- 0.08。这颗行星的质量为0.059 +- 0.007 MJ,半径为0.565 + 0.072 - 0.032 RJ,平均密度为0.40 +- 0.10 g cm-3。HAT-P-26 b是迄今为止发现的第四颗海王星质量过境行星。它的质量与海王星和天王星相当,比其他凌日超海王星略小,但半径比海王星和天王星大~65%,也比其他凌日超海王星大。HAT-P-26 b与理论模型一致,理论模型认为这是一颗质量相当于海王星的行星,其核心的重元素为10 Mearth,超过50%的质量由重元素组成,其余部分则由氢-氦包层组成,但由于海王星质量体系的各种理论模型之间存在显著差异,因此其确切组成尚不确定。这颗恒星的赤道位置使得南北方的地面设施都可以很容易地对它进行后续观测。
2010-10-05 astro-ph.EP
In-situ Accretion of Hydrogen-Rich Atmospheres on Short-Period Super-Earths: Implications for the Kepler-11 Planets
最近发现的低密度超级地球的轨道周期短的动机,我们已经调查了原位吸积的H-He大气的岩石体嵌入在消散的温暖的磁盘,通过模拟准静态演化的大气连接到周围的磁盘。我们已经发现,大气演化有两个明显不同的结果,这取决于岩石体的质量:虽然大质量岩石体上的大气经历了失控的盘-气体吸积,但轻岩石体上的大气在盘扩散期间经历了显着的侵蚀。在大气侵蚀过程中,以往被忽视的岩体热含量起着重要作用。我们还认识到,在本研究中感兴趣的质量范围内,大气质量对盘温度相当敏感。我们的理论被应用到最近探测到的绕开普勒-11轨道运行的超级地球,以研究行星是岩石为主的相对厚的H-He大气层的可能性。该应用程序表明,原位形成的结构建模推断的相对厚的氢-氦气氛是可能的,只有在有限的条件下,即相对缓慢的磁盘耗散和/或凉爽的环境。这项研究表明,低密度超级地球为理解行星吸积和盘演化提供了重要线索。
2012-04-24 astro-ph.EP
HAT-P-12b: A Low-Density Sub-Saturn Mass Planet Transiting a Metal-Poor K Dwarf
我们报告发现了HAT-P-12 b,这是一颗绕中等亮度V=12.8 K4矮星GSC 03033-00706运行的太阳系外行星,周期P = 3.2130598 +- 0.0000021 d,凌日时间Tc = 2454419.19556 ± 0.00020(BJD),凌日持续时间0.0974 ± 0.0006 d。主恒星的质量为0.73 +- 0.02 Msun,半径为0.70 +- ^0.02_0.01 Rsun,有效温度为4650 +- 60 K,金属丰度[Fe/H] = -0.29 +- 0.05。我们发现所观察到的谱线平分线跨度和径向速度之间有轻微的相关性,所以我们考虑,并排除,各种混合配置,包括混合与背景食二进制,和层次的三重系统的食体是一颗恒星或行星。我们的结论是,一个由一颗恒星和一颗过境行星组成的模型最适合观测结果,并表明对这种明显相关性的一个可能的解释是散射月光的污染。根据这个模型,行星伴星的质量为0.211 +- 0.012 MJup,半径为0.959 +- ^0.029_0.021 RJup,平均密度为0.295 +- 0.025 g cm^-3。将这些观测结果与最近的理论模型进行比较,我们发现HAT-P-12 b与一颗核心质量Mc <~ 10 Mearth的~ 1-4.5 Gyr、轻度辐照、H/He占主导地位的行星相一致。因此,HAT-P-12 b是迄今为止发现的…
2009-10-13 astro-ph.EP
Radius and mass distribution of ultra-short period planets
超短周期(USP)行星是系外行星的一个神秘子集,其轨道周期为$<$ 1天。目前还不清楚USP行星是如何形成的,或者它们与轨道周期较长的行星有多大的不同。大多数USP行星的半径为$<$ 2 $R_{\oplus}$,而距离恒星较远的行星则延伸到木星大小($>$ 10 $R_{\oplus}$)。有几种理论试图解释USP行星的形成和组成:它们可能是由于光蒸发或洛希瓣溢出而失去大气层的较大气体巨星的残余核心,或者它们可能是通过原行星盘最内部的质量吸积而发展起来的。USP行星的半径和质量分布可以为区分潜在的形成机制提供重要线索。在这项研究中,我们首先验证和更新开普勒目录的USP行星宿主恒星属性,并在适用的情况下纳入盖亚任务收集的新数据。然后,我们使用开普勒测量的过境深度,推导出一个半径分布和目前的发生率USP行星。使用球形和潮汐扭曲的行星模型,然后,我们推导出USP行星的质量分布。最新的USP行星质量分布和模拟的行星系之间的比较提供了进一步的见解形成和进化过程塑造USP行星种群。
2021-05-20 astro-ph.EP
HAT-P-30b: A transiting hot Jupiter on a highly oblique orbit
我们报告发现了HAT-P-30 b,这是一颗绕V=10.419的矮星GSC 0208-00722运行的系外行星。该行星的周期P=2.810595+/-0.000005 d,凌日Tc = 2455456.46561+/-0.00037(BJD),凌日持续时间0.0887+/-0.0015 d。主恒星的质量为1.24+/-0.04 Msun,半径为1.21+/-0.05 Rsun,有效温度为6304+/-88 K,金属丰度[Fe/H] = +0.13+/-0.08。这颗行星伴星的质量为0.711+/-0.028 Mjup,半径为1.340+/-0.065 Rjup,平均密度为0.37+/-0.05 g cm^-3。我们还提出了径向速度测量,在整个过境表现出罗斯特-麦克劳克林效应。通过模拟这种效应,我们测量到行星轨道法线和恒星自转轴的天空投影之间的角度为λ= 73.5+/-9.0度。HAT-P-30 b代表了另一个在高度倾斜轨道上的近距离行星的例子,并且符合之前提到的模式,即倾斜轨道在Teff > 6250 K的恒星周围更常见。
2011-03-20 astro-ph.EP astro-ph.SR