Migration traps as the root cause of the Kepler dichotomy
人们通常认为，“开普勒二分法”-在开普勒星表中有一颗凌日行星的行星系明显过多-反映了行星轨道相互倾斜的内在双峰性。在对行星形成进行了600次模拟之后，接着进行了模拟的开普勒观测，我们提出，这种明显的二分法反映了迁移量的差异和行星半长轴分离成不同的“集群”。我们发现，我们模拟的大质量系统迁移迅速，使更多的行星进入不到200天的轨道周期。外行星经常陷入迁移陷阱-一系列行星质量和位置，其中占主导地位的共同旋转扭矩阻止向内迁移-将系统分为两个集群。如果星系团足够分离，内部的星系团在动力学上会保持冷态，导致相互倾斜度较低，探测到多颗凌日行星的可能性较高。相反，我们模拟的低质量系统通常在200天内带来更少的行星，形成一个快速变得动态不稳定的单一集群，导致碰撞和高相互倾斜。我们提出了一种替代解释明显的开普勒二分法，在形成过程中的迁移陷阱导致开普勒探测窗口内的行星较少，相互倾斜只起次要作用。如果我们的假设是正确的，那么开普勒的STIP（具有紧密堆积的内部行星的系统）是逃脱了共同旋转陷阱捕获的行星样本，它们的大小可能是对原行星盘结构的有价值的探索。
2022-08-17 astro-ph.EP
The Origin of Kepler-419b: A Path to Tidal Migration Via Four-body Secular Interactions
我们测试开普勒-419b，偏心温暖的木星类行星的起源是有争议的成员的高偏心率潮汐迁移的情况。开普勒419拥有两颗已知的行星（b，c）。然而，在目前的配置下，行星c无法激发行星b的偏心率，使其足以进行高偏心率的潮汐迁移。我们调查是否存在一个未被发现的第四个机构可以解释开普勒-419b的轨道。我们探索这个潜在的第三颗巨行星的参数空间，使用一套N体模拟与一系列的初始条件。从这些模拟的结果，再加上观测的限制，我们可以排除这种机制的初始对象d条件的参数空间。然而，对于小范围的参数，（质量在0.5和7 $m_{\rm{Jup}}$之间，半长轴在4和7.5 AU之间，偏心率在0.18和0.35之间，和0 $^{\circ}$附近的相互倾斜）一个未被发现的物体d可以周期性地激发开普勒的偏心率-419 b，而不会使系统在1 Gyr以上不稳定，同时产生当前不可检测的径向速度和渡越定时变化信号。
2019-02-13 astro-ph.EP
Architectures of Exoplanetary Systems. II: An Increase in Inner Planetary System Occurrence Toward Later Spectral Types for Kepler's FGK Dwarfs
开普勒任务观察到成千上万的过境系外行星候选者围绕数十万FGK矮星。He，Ford，& Ragozzine（2019）（arXiv：1907.07773）应用前向建模来推断行星系内在结构的分布，开发了一个外行星系的聚类泊松点过程模型（SysSim）来重现观测到的开普勒种群的边缘分布，他们表明轨道周期和行星半径在给定的行星系统内是聚类的。在这里，我们扩展了集群模型，探讨行星系和它们的宿主恒星属性之间的相关性。我们将开普勒FGK矮星的样本分成两半，并将具有行星的恒星的比例（在0.5-10 PDMATHAMM和3- 300天之间），$f_{\rm swpa}$，作为盖亚DR 2颜色的线性函数。我们证实了以前的研究结果，这些行星系的发生率显着上升到后期类型（红）的恒星。有行星的恒星比例从F2 V矮星的$f_{\rm swpa} = 0.32_{-0.11}^{+0.12}$增加到中K矮星的$f_{\rm swpa} = 0.96_{-0.19}^{+0.04}$。大约一半（$f_{\rm swpa} = 0.57_{-0.10}^{+0.14}$）的太阳型（G2 V）矮星拥有一个3到300天的行星系。这个简单的模型可以紧密匹配我们样本中蓝半和红半的观测多重性分布，这表明不同光谱型恒星周围行星系的结构可能是相似的，除了行星托管恒星的整体比例发生变化。
2020-12-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary Migration
在发现系外行星之前，就已经开始了对盘状行星相互作用的行星迁移的研究。由于迁移对于确定轨道结构的潜在重要性正在实现，该领域在最初发现系外行星后不久就受到了更大的关注。早期基于非常简单的圆盘模型的研究表明，低质量行星的迁移时间非常快，这引发了对其相关性的质疑。然而，最近的研究，随着资源的改善，考虑了改进的物理和光盘模型，揭示了可能停止或逆转这种迁移的过程。这反过来又导致了对光盘中可以停止迁移的特殊区域的关注。这样，低质量行星的迁移就可以与形成理论相协调。在巨行星与盘有非线性相互作用的情况下，迁移应该较慢，并与盘的演化相耦合。需要更充分地考虑后者，以便今后在所有情况下取得进展。在这里，我们主要关注的过程中，迁移与原行星盘的存在。迁移也可能是由行星之间或与双伴星之间的无盘引力相互作用引起的。这里仅简要讨论这一点。
2021-07-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exploring the Habitable Zone for Kepler planetary candidates
本文概述了一个简单的方法来评估类地行星的可居住性，通过假设不同类型的行星大气和使用相应的模型计算。我们的方法可以应用于开普勒任务和其他搜索提供的当前和未来的候选人。由此产生的不确定性和变化的行星候选人的数量在HZ的开普勒2011年2月的数据发布进行了讨论。一阶的HZ取决于有效恒星流量在波长和时间上的分布、行星自转和温室气体效应。我们提供了一组简单的参数，可用于评估当前和未来的行星候选人过境搜索。
2011-05-25 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Near Mean-motion Resonances in the Systems Observed by Kepler: Affected by Mass Accretion and Type I Migration
截至2017年4月，开普勒任务已经发布了超过4496颗行星候选者，其中3483颗行星已被确认。行星的统计结果表明，在轨道周期比分布中，在1.5和2.0附近有两个峰值。观测结果表明，在行星形成过程中，大量的行星对可能首先被捕获到平均运动共振（MMR）中。随后，这些行星离开精确的共振位置，接近MMR配置。通过I型迁移，两颗低质量行星倾向于被困在一阶MMR（2：1或3：2 MMR）中，然而行星的质量吸积和潜在的向外迁移在重塑它们最终的轨道配置中起着重要作用。在质量吸积的情况下，行星对可以穿过2：1的MMR，然后进入3：2的MMR，特别是对于内部的对。在这种形成情况下，如果两颗行星形成在一个扁平的盘中，那么它们被锁定在3：2 MMR中的可能性就会增加。此外，向外迁移可以使行星有很大的可能性被困在3：2 MMR中。我们进行额外的运行，以调查这些行星在三行星系统的质量关系，我们表明，两个峰值附近的1.5和2.0的周期比的两个行星可以很容易地通过我们的形成方案再现。我们进一步表明，在链共振系统（例如，4：2：1、3：2：1、6：3：2和9：6：4 MMR）。这一机制可用于理解开普勒-48、开普勒-53、开普勒-100、开普勒-192、开普勒-297、开普勒-399和开普勒-450等星系的形成。
2017-10-07 astro-ph.EP
Disk-planets interactions and the diversity of period ratios in Kepler's multi-planetary systems
开普勒任务正在急剧增加多行星系中已知的行星数量。许多邻近行星的轨道周期比接近共振值，倾向于大于精确的一阶平均运动共振所需的值。这个有趣的特征已经被证明是由于恒星-行星潮汐相互作用引起的共振行星对轨道圆化的自然结果。然而，这一特征适用于周期超过10天的多行星系，潮汐循环不太可能提供行星轨道的有效发散演化。行星和它们的母原行星盘之间的引力相互作用可能会提供有效的发散演化。对于嵌入在磁盘中的行星对，我们表明，行星和它的同伴的尾流之间的相互作用可以逆转收敛迁移，并显着增加周期比从近共振值。当至少有一颗行星在其轨道周围打开一个部分间隙时，由于尾流-行星相互作用而产生的发散演化特别有效。这种机制可以帮助解释开普勒多重系统中周期比的多样性，这些系统包括周期大于10天的超级地球到次类木行星。多样性也预计行星对大到足以合并他们的差距。尾流与行星相互作用的效率会大大降低，但会聚迁移可能会因不同的周期比而停滞，这取决于共同间隙中的密度结构。这是说明了开普勒-46系统，我们重现开普勒-46 b和c的周期比。
2013-08-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust Settling and Rapid Planetary Migration
行星迁移对于解释观测到的系外行星质量-周期关系至关重要。如果没有某种阻止机制，行星和它们的气体盘之间的潮汐共振相互作用通常会导致行星向内迁移，以至于它们在气体盘的寿命（$\sim $ 1 - 3 Myrs）内陷入宿主恒星。我们研究行星迁移的分析计算的迁移率和时间内自洽计算，辐射加热盘周围的M星，其中包括尘埃沉降的影响。我们发现，尘埃沉降降低光盘的温度，并提高了中平面的气体密度。这种不可避免的圆盘结构的演化加速了低质量天体的I型行星迁移，最高可达2倍。我们还研究了灰尘沉降对间隙开口质量和II型迁移的影响，发现间隙开口质量减少了2倍，II型迁移变慢了2倍。虽然尘埃沉降可以在一定程度上缓解更大质量行星的行星迁移问题，但低质量行星和行星核心的更快迁移需要一个强大的减速机制。
2010-12-01 astro-ph.EP
How initial and boundary conditions affect protoplanetary migration in a turbulent sub-Keplerian accretion disc: 2D non viscous SPH simulations
目前关于行星形成的理论认为，巨行星的形成应该与它们快速向中央恒星迁移有关，这是由于原行星与盘的相互作用，对于近10个地球质量的天体来说，时间尺度为$10^5$年。这样的时间尺度应该比原行星通过与其他小天体碰撞而分层成长期间气体吸积到原行星上的时间尺度小一个数量级。这些参数最近被分析使用N体和/或流体动力学代码或它们的混合。在这项工作中，无粘性的2D模拟进行，使用SPH方法，研究一个原行星的迁移，评估吸积盘的有效性的原行星拖向中央恒星，作为一个函数的行星本身的质量，盘切向运动。为此，SPH方案被认为是适合研究湍流，运动学和边界条件的作用，由于其固有的平流湍流，特别是在2D和3D代码。模拟都在光盘子开普勒和开普勒运动学条件下进行的参数研究的原行星迁移，如果发生中度和一致的偏离开普勒动力学。我们的研究结果表明，在亚开普勒条件下，类地行星的几个轨道周期的迁移时间，而对于类地行星的估计给出了大约$10^4$轨道周期需要一半的轨道大小。行星迁移的时间尺度在很大程度上取决于行星相对于盘流的离心屏障附近的激波区域的相对位置。
2009-09-24 astro-ph.EP
Earths in Other Solar Systems N-body simulations: the Role of Orbital Damping in Reproducing the Kepler Planetary Systems
开普勒探测到的系外行星系统的数量为我们进一步理解行星形成提供了机会。解开产生观测到的系外行星所需的条件，将使我们能够对银河系内何处存在可居住的世界做出明智的预测。在本文中，我们研究如何使用N体模拟的性能的行星系的组装过程中的最后阶段确定。虽然吸积是一个混乱的过程，但行星系的总体性质的趋势提供了吸积之前恒星周围固体质量初始分布的记忆。我们还使用EPOS，系外行星种群观测模拟器，占检测偏差，并表明不同的吸积方案可以区分从开普勒系统的观测。我们发现，最内层行星的周期，相邻行星的轨道周期的比值，和行星的质量是由在吸积开始时的胚胎和星子的总质量和径向分布。一般来说，在吸积过程中，需要一定量的轨道阻尼，无论是通过微行星还是气体，以匹配整个系外行星群。令人惊讶的是，所有模拟的行星系都有大小相似的行星，这表明“豆荚里的豌豆”图案既可以与巨型撞击情景相一致，也可以与行星迁移情景相一致。在比开普勒观测到的距离更大的距离上包含的物质对观测到的行星结构产生了深远的影响，从而对挥发物的形成和传递到可能的可居住世界产生了深远的影响。
2020-05-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hidden Planetary Friends: On the Stability Of 2-Planet Systems in the Presence of a Distant, Inclined Companion
最近的观测活动表明，我们的银河系中似乎存在大量多行星系统。此外，这些系统似乎可能有遥远的同伴，无论是行星，棕矮星或其他恒星物体。这些伴星可能相对于内行星倾斜，并可能通过偏心Kozai-Lidov机制激发内行星的偏心率。这些偏心率激发可能会导致内部轨道交叉，破坏内部系统。我们研究的稳定性的两个行星系统中存在一个遥远的，倾斜的，巨大的行星。具体来说，我们推导出一个稳定性准则，这取决于同伴的分离和偏心率。我们表明，我们的分析标准同意从数值积分系统的合奏所获得的结果。最后，作为一个潜在的概念验证，我们提供了一组参数空间的预测，允许开普勒-419，开普勒-56，开普勒-448，开普勒-88，开普勒-109和开普勒-36系统的行星伴侣的存在。
2018-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Spectroscopic Analysis of the California-Kepler Survey Sample: I. Stellar Parameters, Planetary Radii and a Slope in the Radius Gap
我们目前的定量光谱分析的结果进行档案凯克/HIRES高分辨率光谱从加利福尼亚州- $Kepler$调查（CKS）的过境行星宿主恒星的样本从$Kepler$任务。光谱分析是基于一组精心挑选的Fe I和Fe II线，得到恒星有效温度（T $_{\rm eff}$）和表面重力（log $g$）的精确值。结合恒星参数与$Gaia$ DR 2的视差和精确距离，我们推导出我们样本的恒星和行星半径，恒星半径的中值内部不确定度为2.8 $\%$，行星半径的中值内部不确定度为3.7 $\%$。对行星半径分布的研究证实了在以前的研究中发现的小半径行星的这种分布的双峰性质，峰值在：$\sim$ 1.47 $\pm$ 0.05 R $_{\oplus}$和$\sim$ 2.72 $\pm$ 0.10 R $_{\oplus}$，间隙在$\sim$ 1.9 R $_{\oplus}$。以前的研究模拟了行星形成的主要原因是光蒸发，预测了这种双峰半径分布和半径间隙或光蒸发谷的存在。我们的结果与这些模型总体一致。在这里获得的行星半径的高内部精度清楚地揭示了CKS样本的光蒸发谷中存在一个斜坡，表明半径间隙的位置随着轨道周期而减少;这种减少符合形式为R $_{pl}$ $\propto$ P $^{-0.11}$的幂律，这与行星形成的光蒸发和类地核心成分模型一致。
2019-03-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Kepler detection of a new extreme planetary system orbiting the subdwarf-B pulsator KIC10001893
KIC 10001893是开普勒航天器在其主要任务中观测到的19个次矮星-B（sdB）中的一个。除了g模域中的数十个脉动频率外，其傅立叶谱在非常低的频率处显示出三个弱峰，这太低而不能用g模来解释。最有说服力的解释是，我们看到了三颗地球大小的行星（或行星残骸）在非常紧密的轨道上的轨道调制，这些行星被强烈的恒星辐射照亮。轨道周期分别为P1=5.273、P2=7.807和P3=19.48小时，周期比P2/P1=1.481和P3/P2=2.495分别非常接近3：2和5：2共振。该恒星的一个主要脉动模式为210.68 μHz，对应于内行星轨道频率的第三谐波，这表明我们第一次在sdB恒星中看到由行星伴星潮汐激发的g模式脉动。开普勒数据中出现的极端行星系与最近发现的两颗地球大小的行星围绕sdB轨道KIC 05807616运行的情况非常相似（Charpinet et al. 2011 a）。
2014-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Migration and gas accretion scenarios for the Kepler 16, 34 and 35 circumbinary planets
开普勒任务已经探测到了几颗环联星行星。最近的工作强调了在观测到的位置形成这些行星的困难。有人认为，这些行星形成在它们的盘更远的地方，并迁移到它们被观察到的位置。我们研究嵌入在circumbinary光盘模型的开普勒-16，开普勒-34和开普勒-35三个系统的行星的轨道演化。其目标是：探索形成情景的可解释性，在这种情景中，核心在距离双星很远的地方形成，并随着气盘的分散而向内迁移和气体吸积;确定哪组盘参数导致行星的最终轨道与观测到的系统合理吻合。我们进行了模拟的密切的二进制系统与不同的纵横比，和粘性应力参数的circumbinary光盘相互作用。一旦双星+盘系统达到准平衡，我们将一颗行星嵌入盘中，并研究其在双星和盘力作用下的演化。我们考虑完全形成的行星，其质量等于从开普勒数据推断的质量，以及在气盘分散时迁移和吸积气体的低质量核心。所有系统的一个典型结果是，当行星进入双星系统形成的内腔时，向内迁移的停滞。环双星的圆盘变得偏心，圆盘的偏心率迫使行星进入非圆形轨道。对于开普勒-16 b，开普勒-34 b和开普勒-35 b系统中的每一个，我们都获得了参数与观测数据相当吻合的行星。这里提出的模拟提供了一个形成的情况下，核心的形式，向内迁移和吸积气体的支持，但所观察到的开普勒系统的准确拟合可能需要盘模型，显着更复杂的输入物理。
2013-07-02 astro-ph.EP
A dynamical stability study of Kepler Circumbinary Planetary systems with one planet
迄今为止，已经发现了17颗环联星。本文主要研究了只有一颗行星的Kepler环双星行星系，即Kepler-16，Kepler-34，Kepler-35，Kepler-38，Kepler-64和Kepler-413的稳定性。除了它们的内在兴趣之外，对这类系统的研究是一个检验我们对双星周围行星系形成和演化的理解的机会。研究是通过数值模拟。我们执行数值积分的完整的运动方程的每个系统的目的是检查的行星轨道的稳定性。上述系统的稳定性的研究包括三个数值实验。在第一个，我们进行长期（1 Gyr）数值积分的名义解决方案的六个开普勒系统的调查。在第二个实验中，我们寻找六个行星轨道的临界半长轴，最后，在第三个实验中，我们构建了二维稳定性映射的偏心距-近心距平面。此外，使用标称解的数值积分，我们检查该解是否接近精确共振。
2014-11-28 astro-ph.EP
The Kepler Dichotomy in Planetary Disks: Linking Kepler Observables to Simulations of Late-Stage Planet Formation
美国宇航局的开普勒任务发现了大量的行星系，其中许多行星在短周期轨道上运行。这些短周期系统存在于50%的类太阳恒星周围，并且在M矮星周围也同样普遍。它们的形成和随后的演变是一个积极辩论的主题。在本文中，我们模拟了后期，在现场行星形成通过一个网格的星子盘具有不同的表面密度分布和总质量。我们比较模拟结果与开普勒样本的可观察到的特性。我们确定不同的原始星子盘属性，自洽恢复开普勒行星的多重性，周期比和持续时间比分布的混合物模型。我们得出了三个主要结论：（1）我们赞成一个“冻结”的叙述短周期行星系统，其中他们是稳定的，而不是亚稳态的长时间尺度。(2)“开普勒二分法”是开普勒样本中观察到的一种现象，其中行星系的结构似乎要么变化很大，要么有多种模式，自然可以解释为在具有不同表面密度分布的小行星盘内形成。最后，（3）我们对GK星和M矮星的“开普勒二分法”的性质进行了量化，发现它随恒星类型的不同而变化。虽然这种行星形成的模式在24+/-7%的围绕GK恒星的行星系中出现，但在63+/-16%围绕M矮星的行星系中出现。
2015-12-10 astro-ph.EP
Using Kepler transit observations to measure stellar spot belt migration rates
行星凌日提供了一个独特的机会来研究表面的星点分布。我们的目标是确定，通过连续观测（例如开普勒任务将提供的数据），我们是否可以额外测量斑点带的漂移率。我们首先模拟适合太阳和更活跃的恒星的磁周期，将通量出现和表面运输。这提供了作为时间函数的恒星表面上的径向磁场分布。然后，我们建立了一个行星的轨道轴与恒星旋转轴不一致的过境模型。这样一颗行星可能会在一系列纬度上隐藏一些地点。这使我们能够完成过境光变曲线形状的正演建模。然后，我们尝试从单独的过境点位置恢复逆问题。由此，我们确定过境光变曲线是否可以用来测量点带位置作为时间的函数。我们发现，对于像太阳这样的低活动恒星，3.5年的开普勒窗口不足以确定这种漂移率。对于更活跃的恒星，可能很难区分通量出现性质的细微差异，例如“蝴蝶翅膀”的重叠程度。然而，可以确定这些恒星的斑点带漂移的速率和方向。这将为发电机理论提供一个关键的检验。
2012-02-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revisiting Kepler Transiting Systems: Unvetting Planets and Constraining Relationships among Harmonics in Phase Curves
天基测光任务广泛使用统计验证工具来审查过境行星候选者，特别是当其他传统的行星确认方法不可行时。在本文中，我们使用来自盖亚的更新的恒星参数和相位曲线分析，反驳了三个先前验证的行星-开普勒-854 ~b，开普勒-840 ~b和开普勒-699 ~b -以及可能的第四个行星开普勒-747 ~b的行星性质。在所有四种情况下，由于伴星接收到的恒星辐射，推断出的物理半径排除了它们的行星性质。对于开普勒-854 ~b来说，从主恒星的椭球变化中得出的质量（这不是原始审查程序的一部分）同样指向非行星值。为了使我们对恒星质量伴星的相位曲线的理解更加深入，并扩展我们对高阶谐波的理解，我们研究了开普勒食双星的周期在1.5到10天之间。使用一个样本的20个系统，我们报告了一个强大的幂律关系的相位曲线信号的第二余弦谐波和高余弦谐波，这支持的假设，这些信号产生的潮汐之间的相互作用的二进制组件。我们发现，第二和第三谐波振幅之间的比率是$2.24 \pm 0.48$，在很好的协议与期望值2.4从经典的形式主义的椭圆失真。
2022-03-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Occurrence and Architecture of Kepler Planetary Systems as Functions of Stellar Mass and Effective Temperature
开普勒任务已经发现了数千颗围绕不同恒星的系外行星，它们具有不同的光谱型（M、K、G和F），因此质量和有效温度也不同。以前的研究表明，行星出现率，即每颗恒星的行星平均数量，随着恒星有效温度（Teff）的增加而下降。在本文中，与最终的开普勒数据发布（DR 25）目录，我们重新审视恒星的有效温度（以及质量）和行星的出现之间的关系，但在恒星的行星和行星的数量的比例，每个行星系（即行星的多重性）。我们发现，无论是与行星的恒星和行星的多重性的分数随着恒星的温度和质量的增加而减少。具体来说，大约75%的晚型恒星（Teff<5000 K）拥有类开普勒行星，其平均行星多重数约为2.8;而对于早型恒星（Teff>6500 K），这一比例和平均多重数分别下降到约35%和约1.8。当$Δ$ AIC> 30时，有行星的恒星比例的下降趋势非常显著，尽管当$Δ$ AIC~5时，行星多样性的趋势有些试探性。我们的研究结果还使我们能够推导出行星轨道倾角的色散与恒星有效温度的关系。有趣的是，它被发现类似于众所周知的恒星温度和温度之间的趋势，表明这两种趋势可能有一个共同的起源。
2020-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Making systems of Super Earths by inward migration of planetary embryos
使用N体模拟与行星盘相互作用，我们提出了一种机制，能够形成紧凑的系统，如开普勒11号热超级地球。最近的研究表明，向外迁移是常见的内部辐射盘。然而，我们发现，两个过程自然倾向于向内迁移的平衡。首先，对于质量小于$4\mearth$的行星胚胎来说，共转力矩太弱，无法产生向外的迁移。第二，多个胚胎的系统产生持续的非零偏心率，这抑制了共转扭矩并再次有利于向内迁移。行星胚胎在真实的圆盘中的迁移和吸积自然会在圆盘内边缘附近的共振链中产生超级地球。它们的紧凑结构与观测到的系统相似。
2013-07-10 astro-ph.EP
Hot Big Planets Kepler Survey: Measuring the Repopulation Rate of the Shortest-Period Planets
通过调查最短周期的“大”行星的新领域，开普勒航天器可以提供统计数据，以更清楚地测量巨型和中型行星的出现分布。这将允许分别确定巨行星和中等行星的潮汐迁移速率与恒星潮汐耗散强度（由潮汐品质因数Q表示）之间的关系。我们提出了一个“热大行星调查”，以寻找新的大行星，以更好地确定行星出现的分布在最短的时间。我们称开普勒能够找到的行星为“大”，目的是比较巨型和中型行星（大于和小于8个地球半径）的分布。从一个领域的行星分布已被解释为表明，最短周期的巨行星是在一个正在进行的高偏心率迁移流的结束，可能是从更远的散射。在这些短周期内的行星数量仍然很小，这使得分布显示向内潮汐迁移的预期功率指数的结果不确定。目前的统计数据很难说，尽管在大多数时期有更多的中等行星，但在最短的周期内存在更多的巨行星是否表明巨行星的迁移比中等行星大。我们提出了一个重新设计的开普勒任务，进行足够的45天观测，以调查10倍于原始领域的调查，以调查周期长达15天，至少有三次凌日的行星。目前的统计数据很难说，尽管在大多数时期有更多的中等行星，但在最短的周期内存在更多的巨行星是否表明巨行星的迁移比中等行星大。
2013-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dead Zones as Thermal Barriers to Rapid Planetary Migration in Protoplanetary Disks
在气体原行星盘的标准模型中，行星迁移的速度非常快（$\sim 10^5$年），这会危及行星系的存在。我们提出了一个新的机制，显着减缓快速行星迁移，发现通过辐射转移计算的热结构的原行星盘照射其中心恒星。尘埃快速沉降在盘的死区--一个湍流非常小的区域--在它的外缘留下了一堵尘埃墙。我们发现，这个辐射壁的死区的回热产生了一个积极的磁盘温度梯度，作为一个热屏障行星迁移，持续磁盘的寿命。虽然我们详细分析了M星周围低质量盘中超级地球的迁移，但我们的研究结果可以应用于各种年轻的行星系。我们比较我们的研究结果与其他潜在的重要停止机制，并表明，有大的参数空间，死区很可能发挥最重要的作用，再现所观察到的质量周期关系在较长的行星周期。
2010-01-27 astro-ph.EP
Studying atmosphere-dominated hot Jupiter Kepler phase curves: Evidence that inhomogeneous atmospheric reflection is common
我们确定了3颗开普勒凌日行星，开普勒-7b，开普勒-12b和开普勒-41b，其轨道相位折叠光变曲线主要由行星大气过程（包括热发射和反射光）控制，而非大气（即引力）过程的影响，包括波束（多普勒增强）和潮汐椭球畸变，可以忽略不计。因此，这些系统允许直接查看它们的大气，而不受在对相位曲线形状建模时包含大气和非大气过程中使用的近似的阻碍。本文根据Kepler相位曲线对Kepler-12 b和Kepler-41 b大气进行了分析，而对Kepler-7 b的分析在其他地方进行了介绍。我们使用的模型有效地计算反射和热辐射贡献的相位曲线，包括不均匀的大气反射，由于纵向变化的云层覆盖。我们确认开普勒-12 b和开普勒-41 b在行星表面最亮的区域和亚恒星点之间显示出向西的相移，类似于开普勒-7 b。我们发现位于星下点西侧的反射云可以解释这种相移。在我们的所有3个目标中存在不均匀的大气反射，由于它们的大气主导的开普勒相位曲线而被选择，这表明这种现象很常见。因此，它很可能也存在于行星相位曲线中，这些曲线不允许直接观察行星大气，因为它们包含额外的轨道过程。我们讨论了亮点的变化对大气和重力过程出现的相位曲线分析的影响。我们还讨论了潜在的检测非过境，但在其他方面类似的行星，其质量太小，显示引力光度信号，但其大气信号是可检测的。
2015-08-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary Orbit Eccentricity Trends (POET). I. The Eccentricity-Metallicity Trend for Small Planets Revealed by the LAMOST-Gaia-Kepler Sample
轨道偏心率是行星的基本性质之一，它的分布可以揭示行星形成和演化的历史。在这里，在行星轨道偏心率趋势（称为POET）的一系列工作中，我们研究了行星偏心率的分布及其对恒星/行星性质的依赖性。在本文中，POET系列的第一项工作，我们研究了小行星的偏心率是否以及如何取决于恒星金属丰度（例如，[Fe/H]）。以前对巨行星的研究发现，行星的偏心率与其宿主金属丰度之间存在显著的相关性。然而，这种相关性是否存在于小行星（例如超级地球和次海王星）仍然不清楚。利用LAMOST-Gaia-Kepler大样本，利用凌日持续时间比方法，对单（多）凌日系统中244（286）颗小行星的偏心率分布进行了研究。我们证实了小行星的偏心率随恒星金属丰度的增加而增加的偏心率-金属丰度趋势。有趣的是，在径向速度（RV）样本中也发现了偏心率和金属丰度之间的类似趋势。我们还发现，多个过渡系统的相互倾斜度随着金属丰度的增加而增加，这预示着一个温和的偏心率-金属丰度上升趋势。小行星的偏心率（倾角）与金属丰度的相关性支持了行星形成的核吸积模型，它们可能是行星形成和演化历史中自（或/和外）激发过程的足迹。
2023-03-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolutionary outcomes for pairs of planets undergoing orbital migration and circularization: second order resonances and observed period ratios in Kepler's planetary systems
为了研究低质量行星系结构的起源，我们对质量范围为$(1-4)\ \rmn{M}_{\oplus}.$的共面行星对的演化进行了数值研究。这些共面行星在轨道迁移扭矩和圆化率的范围内演化到$2\times10^7 \rmn{yr}$，假设这些轨道迁移扭矩和圆化率是通过与原行星盘的相互作用产生的。在内盘边界附近，粘性的显著变化、与密度波或与恒星磁场的相互作用可能发生并停止迁移，但允许环流继续。这是通过修改移民和循环率来模拟的。在没有迁移扭矩的情况下，没有延长的循环周期的终止会引起碰撞或接近共振的系统。这些主要是一阶共振，少数$\%$终止于二阶共振。两个行星的偏心率都很小，$< 0.1$和所有的共振角解放。这种类型的调查只产生了有限范围的周期比，不能重现开普勒观测。当循环作用单独作用于最后阶段时，发散性迁移发生，导致周期比增加。根据其强度，可以获得$1$和$2$之间的整个周期比范围。也有一些系统接近二阶可逆性。与通过会聚迁移产生的情况相反，不发生共振捕获，共振角循环。因此，共振角的行为可以指示导致近共振的迁移形式。
2015-04-20 astro-ph.EP
Planetary migration in wind-fed non-stationary accretion disks in binary systems
本文研究宽双星中风供非稳态吸积盘内的行星迁移，发现盘纵横比梯度驱动的新型迁移机制及供体星晚期质量损失引发的外向迁移，并揭示大质量行星可能与主星并合。
2024-12-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Targeting Young Stars with Kepler: Planet Formation, Migration Mechanisms and the Early History of Planetary Systems
本白皮书讨论了开普勒航天器的重新定位任务，该任务的重点是通过研究年轻恒星的热木星种群来解决行星形成和演化中的突出问题。这一飞行任务可以解决热彗星迁移模式的问题，解决彗星是通过热启动（引力不稳定性）还是冷启动（核心吸积）机制形成的问题，并提供大量关于影响行星可居住性的恒星活动阶段期间行星系演化早期阶段的数据。在一年的观测中，每个视场停留三周，开普勒将使已知的热彗星数量增加一个数量级以上，随后可以进行快速观测，以寻找凌日时间变化，并对宿主恒星进行星震学表征。这一任务设想方案继续使开普勒在其设计的光度监测模式下运行，并且在场选择方面通常是灵活的，从而能够优先考虑燃料使用和姿态控制约束。
2013-09-06 astro-ph.EP
An Apodized Kepler Periodogram for Separating Planetary and Stellar Activity Signals
提出了一种新的切趾开普勒（AK）模型，用于分析精密径向速度（RV）数据，以模拟行星和恒星活动（SA）引起的RV信号。一个宽度和中心未知的对称高斯变迹函数可以根据变迹窗口的跨度区分行星信号和SA信号。$m$切趾开普勒信号的一般模型包括RV和恒星活动诊断$\log(R'hk)$之间的线性回归项，以及具有未知标准差的额外高斯噪声项。使用贝叶斯融合MCMC代码探索模型参数。采用控制诊断的广义Lomb-Scargle周期图的差分版本提供了区分SA信号的另一种方式，并有助于指导新周期的选择。结果报告最近的国际RV盲挑战，其中包括多个国家的最先进的模拟数据集支持的各种恒星活动诊断。在当前的实施方式中，AK方法实现了SA噪声降低约6倍。行星候选者的最终参数估计来自拟合，包括AK信号模拟SA组件和简单的开普勒模型的行星候选者。初步结果也报告AK模型增加了移动平均分量，允许残差的相关性。
2016-01-29 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The architecture and formation of the Kepler-30 planetary system
我们研究开普勒团队于2012年发现并宣布的开普勒-30行星系的轨道结构，行星的物理特征，形成和长期演化。我们表明，开普勒-30系统属于一类特殊的非常紧凑和准共振，但长期稳定的行星系统。我们重新分析跨越Q1-Q17季度的开普勒任务的主恒星的光变曲线。一个巨大的凌日时间变化（TTV）超过2天的变化是由一个巨大的木星位于两个海王星般的同伴。最里面的一对接近2：1平均运动共振（MMR），最外面的一对接近更高阶的MMR，例如17：7和7：3。我们对光度数据的重新分析使我们能够比以前更好地约束轨道要素、行星半径和质量，分别是开普勒-30 b、开普勒-30 c和开普勒-30 d的$9.2 \pm 0.1$、$536 \pm 5$和$23.7 \pm 1.3$地球质量。内行星的质量是在$\sim 1\%$的不确定性范围内确定的。我们推断开普勒-30行星的内部结构和它们的体积密度在很宽的范围内，从开普勒-30 d的$ (0.19 \pm 0.01)$ g $\cdot$ cm $^{-3}$，开普勒-30 b的$(0.96\pm0.15)$ g $\cdot$ cm $^{-3}$，到木星行星开普勒-30 c的$(1.71 \pm 0.13)$ g $\cdot$ cm $^{-3}$。我们试图解释这个独特的行星系的起源，并通过行星迁移的情况下，从精确的MMR轨道的偏差。我们预计，类木星行星在决定该…
2018-02-27 astro-ph.EP
Stability of planetary, single M dwarf, and binary star companions to Kepler detached eclipsing binaries and a possible five body system
在这项研究中，我们确定11开普勒系统（KIC 5255552、5653126、5731312、7670617、7821010、8023317、10268809、10296163、11519226、11558882和12356914）与“触发器”的影响，在日食的时间变化的O-C图的系统，报告这些系统有什么共同点，以及这些系统是否是动态稳定的。这些系统以前曾报道过高偏心双星与高偏心第三体/外伴星。我们发现，系统中的所有其他机构是动态稳定的配置先前报告，因此可能存在的描述。我们还提供了额外的证据，KIC 5255552是一个由食双星对和非食双星对组成的四星系统，该系统中可能存在第五个天体。随着美国宇航局TESS系外行星调查的出现，其精确的光度监测提供了一个机会，以帮助确认更多的本地食双星同伴，包括行星。
2020-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Confirming known planetary trends using a photometrically selected Kepler sample
对系外行星及其宿主恒星性质的统计研究对于为行星形成模型提供信息至关重要。特别是从丰富的开普勒数据集中出现了许多趋势，包括系外行星更有可能在金属丰度高的恒星周围发现，以及行星半径分布在1.9 $R_\oplus$处存在"缺口"。在这里，我们提出了一个新的分析开普勒领域，使用APOGEE光谱调查建立一个金属丰度校准的基础上盖亚，2MASS和斯特朗格伦测光。这种校准，以及质量和半径来自贝叶斯等时线拟合算法，用于测试一些这些趋势与公正的，光度推导的参数，虽然与最近的研究相比，样本量较小。我们发现，行星更频繁地发现周围的金属丰度较高的恒星;在整个样本中，行星的频率是$0.88\pm0.12$ %[Fe/H]<0和$1.37\pm0.16$ %[Fe/H] $\geq$ 0，但在两个西格玛，我们发现系外行星的大小影响这种趋势的强度。我们还恢复了行星半径差距，以及与恒星质量的轻微正相关。我们的结论是，这种方法显示出希望得到强大的系外行星的统计。我们还注意到，来自Gaia DR3的分光光度法将具有与窄带滤光片相似的有效分辨率，并允许克服本研究中固有的小样本量。
2020-12-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary Migration and Eccentricity and Inclination Resonances in Extrasolar Planetary Systems
由于行星-盘相互作用，两颗行星的差异迁移可以导致捕获到2：1偏心型平均运动共振中。系统通过连续迁移驱动的2：1偏心率共振序列和随后捕获到4：2倾斜共振的可能性对II型迁移预期范围内的迁移率敏感。如果迁移速度很快，共振对可以演化成一个2：1偏心率共振族，与Lee（2004）发现的不同。这个新的族具有外轨道偏心率e_2 > 0.4-0.5，两个偏心率共振变量的非对称平动，以及如果它们精确共面则相交的轨道。虽然这个家族存在于内外行星质量比m_1/m_2 > 0.2的情况下，但只有在m_1/m_2 > 2的情况下，才有可能通过快速迁移演化成这个家族。Lissauer（2003）发现，只有当m_1/m_2 < 2时，才有可能捕获到4：2倾角共振。我们表明，这种捕获也是可能的m_1/m_2 > 2，如果迁移率是稍微慢于所采用的Lissauer和Lissauer。行星-盘相互作用对行星轨道偏心率的净影响的符号和大小在理论上都有很大的不确定性。如果偏心率在与迁移时间尺度相当或更短的时间尺度上被阻尼，则e_2可能无法达到进入新的2：1偏心率共振或4：2倾斜共振所需的值。因此，如果未来对太阳系外行星系的观测要揭示质量比和共振构型的某些组合，它们将对迁移过程中偏心阻尼的强度以及迁移速率本身施加限制。
2009-07-28 astro-ph.EP
Radial velocity confirmation of Kepler-91 b. Additional evidence of its planetary nature using the Calar Alto/CAFE instrument
最近评估认为，经过恒星开普勒-91的物体具有行星性质。通过分析开普勒数据中观察到的光变曲线调制，证实了这一点。然而，准同步研究声称这个天体具有自发光的性质，因此拒绝将其作为行星。在这项工作中，我们采用{独立}的方法来确认开普勒-91 b的行星质量，通过使用多历元高分辨率光谱与Calar Alto光纤馈阶梯光谱仪（CAFE）获得。利用径向速度技术得到了卫星的物理参数和轨道参数。特别是，我们推导出开普勒-91 b质量的$1.09 \pm 0.20\,M_{\mathrm{Jup}}$值，与我们以前基于轨道亮度调制的估计非常一致。
2014-08-07 astro-ph.EP
Understanding the assembly of Kepler's compact planetary systems
开普勒任务最近发现了一些系外行星系统，如开普勒-11和开普勒-32，其中几颗行星的集合被发现在非常紧密的轨道上（通常在一个天文单位的百分之几内）。这些紧凑的配置对传统的行星形成和迁移情景提出了挑战。我们提出了一个动力学研究这些系统的组装，使用N体方法，其中包括一个参数化模型的行星迁移在一个动荡的原行星盘。我们探索了一个广泛的参数空间，并发现在适当的条件下，有可能通过传统的磁盘驱动的迁移形成紧凑，紧密堆积的行星系。我们发现，同时迁移的多个行星是一个可行的机制，组装紧密包装的行星系，只要光盘提供显着的偏心阻尼和湍流的水平在光盘是适度的。我们讨论了我们的首选参数的影响，这些系统中形成的原行星盘，并评论在我们的模拟平均运动共振的发生和意义。
2014-09-01 astro-ph.EP
Determination of Three-dimensional Spin-orbit Angle with Joint Analysis of Asteroseismology, Transit Lightcurve, and the Rossiter-McLaughlin Effect: Cases of HAT-P-7 and Kepler-25
我们开发了一个详细的方法来确定三维的恒星自旋和行星轨道轴矢量，$ψ$，过境行星系统之间的角度。$ψ$的确定需要独立估计恒星自转轴和行星轨道轴相对于视线的倾角$i_\star$和$i_{\rm orb}$，以及自转-轨道角在天空平面上的投影$λ$。这些主要来自于星震学、凌日光变曲线和Rossiter-McLaughlin效应。对这三个数据集进行详细的联合分析，除了$ψ$之外，还可以准确和精确地确定行星系统的许多参数。我们展示了两个特定系统，HAT-P-7和开普勒-25的联合分析的力量。HAT-P-7 b是第一颗被怀疑是逆行（或极地）行星的系外行星，因为$λ\approx 180^\circ$有明显的错位。我们的联合分析表明，$i_\star \approx {30D}$和$ψ\approx 120^\circ$，这表明行星轨道更接近极地，而不是逆行。开普勒-25是为数不多的多凌日行星系统之一，拥有两颗短周期凌日行星和一颗非凌日行星。较大的凌日行星开普勒-25 c的自旋-轨道投影角被测量为$λ\approx 0^\circ$，这意味着该系统排列良好。然而，借助于星震学的严格约束，我们得到了$i_\star={65.4}^{+{10.6}}_{-{6.4}}$和$ψ={26.9}^{+{7.0}}_{-{9.2}}$，从而发现该系统实际上是轻度失调的。
2014-07-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The effect of orbital damping during planet migration on the Inclination and Eccentricity Distributions of Neptune Trojans
我们探讨行星迁移的情况下形成的高倾角海王星特洛伊（NT），以及它们是如何受到海王星和天王星的行星迁移。如果海王星和天王星的离心率和倾角在行星迁移期间被阻尼，那么它们的离心率和倾角在迁移之前和迁移期间都比它们现在的值高。使用测试粒子集成，我们研究了原始NT的稳定性，对象最初是特洛伊与海王星迁移之前。我们还研究了海王星外天体与海王星共振，并在行星迁移过程中成为NT。我们发现，大多数原始NTs是不稳定的，如果偏心率和倾斜阻尼发生在行星迁移。在阻尼的情况下，与海王星的长期共振可以增加跨海王星天体的低偏心率和倾角人口，增加它们被捕获到与海王星1：1共振的概率，成为高倾角NT。我们认为，共振捕获的情况下是一个有前途的和更有效的机制解释NTs的起源是特别有效的，如果天王星和海王星经历了偏心率和倾斜阻尼在行星迁移。
2016-02-13 astro-ph.EP
Stellar Spin-Orbit Alignment for Kepler-9, a Multi-transiting Planetary system with Two Outer Planets Near 2:1 Resonance
本文介绍了开普勒9多凌日行星系统中行星b的Rossiter-McLaughlin效应的光谱测量结果。由此产生的天空投影自旋轨道角是$λ=-13^{\circ} \pm 16^{\circ}$，它有利于一个对齐的系统，强烈反对高度失调，极性和逆行轨道。包括开普勒9号在内，现在共有4个多行星系统的罗西特-麦克劳克林效应测量，所有这些都与自旋轨道对齐一致。
2017-12-18 astro-ph.EP
Tilting Jupiter (a bit) and Saturn (a lot) During Planetary Migration
我们研究了行星晚期迁移对气态巨星的影响。我们考虑Nesvorny & Morbidelli（2012）的行星不稳定性模型，其中木星和土星的不稳定性可以在自旋轨道共振发生时被激发。当$s_7$和$s_8$的频率随着行星的迁移而改变，并与木星和土星的自旋矢量的进动频率相匹配时，就会发生最显著的共振。我们表明，木星可能已经获得了它目前的木星通过交叉的$s_8$共振。这将在早期阶段对移徙的性质规定严格的限制。当接近$s_7$共振时，在木星迁移的最后时刻，预计会对木星的质量产生额外的影响。这些效应的大小取决于木星岁差常数的精确值。土星的巨大引力很可能是被捕获到$s_8$共振中而激发的。这可能发生在行星迁移的后期，此时$s_8$频率的演化非常缓慢，并且满足捕获到与$s_8$的自旋轨道共振的条件。然而，土星是否与$s_8$处于自旋轨道共振目前尚不清楚，因为现有的土星自旋岁差观测和内部结构模型存在很大的不确定性。
2015-05-12 astro-ph.EP
Planet heating prevents inward migration of planetary cores
行星系诞生于围绕着新形成恒星的气体、尘埃和岩石碎片的圆盘中。固体物质聚集成越来越大的岩石碎片，最终成为行星胚胎。然后，它们通过在圆盘中增加剩余物质来继续生长。同时，圆盘中的潮汐效应导致胚胎轨道的径向漂移，这一过程被称为迁移。根据理论，小于三到五个地球质量的胚胎会快速向内迁移。由于只有向内迁移，这些胚胎很少能成为位于地球与太阳之间的巨大行星，与观测相反。在这里，我们报告说，在温度上升的不对称性与吸积下落的材料产生的力（这引起了一种效果，我们称之为“加热扭矩”），抵消向内迁移。这为巨行星的形成提供了一个通道，也解释了巨行星的发生率和宿主恒星的重元素丰度之间存在强烈的行星金属丰度相关性。
2015-10-06 astro-ph.EP
Influence of grain sizes and composition on the contraction rates of planetary envelopes and on planetary migration
行星成长过程中的一个关键阶段是行星核心已经组装好的迁移，但行星还没有打开一个很深的缺口。在这一阶段，行星会经历快速的I型迁移，主要是向内迁移，行星会失去其半长轴的很大一部分。这个阶段的持续时间取决于行星外壳需要收缩多久，直到它达到与行星核心质量相似的质量，这是失控的气体吸积可以开始的时候，行星可以在圆盘中打开一个更深的缝隙，过渡到较慢的II型迁移。这个包层收缩阶段主要取决于行星质量和行星包层内部的不透明度。在这里，我们研究不同的不透明度处方如何影响信封收缩时间，这反过来又如何影响行星迁移通过光盘。我们在模拟中发现，颗粒的大小分布以及颗粒的化学成分对行星在到达失控的气体吸积阶段之前迁移的距离有着至关重要的影响。具有较大晶粒尺寸的晶粒尺寸分布导致生长中的行星向内迁移较少，这是由于更有效的冷却使气体吸积更快。此外，我们发现在贫水环境中形成的行星可以更快地收缩它们的包层，从而减少迁移，这意味着在贫水环境中形成的气体巨星可能比在富水环境中形成的气体巨星更远离它们的中心恒星。未来对行星形成的研究，旨在调查形成的气体巨星的化学成分，需要考虑这些影响的自我一致性。
2021-01-11 astro-ph.EP
Accurate parameters of the oldest known rocky-exoplanet hosting system: Kepler-10 revisited
自从开普勒-10被发现以来，这个系统已经引起了相当大的兴趣，因为它包含了一颗小的岩石行星，它在不到一天的时间内绕着恒星运行。开普勒团队公布的系统参数随后用于进一步的研究，这些参数仅基于5个月的数据。我们使用开普勒29个月的光度数据重新分析了这个系统，并获得了有关其恒星和行星的改进信息。对扩展时间序列的详细的星震分析提供了恒星参数的显着改进：我们不仅可以说开普勒-10是已知最古老的岩石行星庇护系统，在10.41 +/- 1.36 Gyr，但这些参数与新的凌日拟合的改进行星参数相结合，使我们的开普勒-10b半径仅为125公里。对完整行星相位曲线的新分析导致了对行星温度和温度的新估计，这些温度和温度在开普勒带中保持简并。我们的模型表明，掩星期间的通量水平略低于过境翼，这意味着这颗行星的夜面具有不可忽略的温度。
2013-12-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Robo-AO Kepler Planetary Candidate Survey III: Adaptive Optics Imaging of 1629 Kepler Exoplanet Candidate Host Stars
Robo-AO \textit{Kepler}行星候选者巡天正在用激光自适应光学成像技术观测每一颗\textit{Kepler}行星候选者宿主恒星，以寻找附近的混合恒星，这些恒星可能是物理上相关的伴星和/或对过境误报负责。本文介绍了我们在1629颗\textit{Kepler}行星候选宿主附近寻找恒星的结果。在观测灵敏度接近$\sim$ 0.15”和星等差$Δ$ m $\le$ 6的情况下，我们在206个目标KOIs附近发现了223颗恒星;其中209颗附近的恒星以前没有以高分辨率成像。我们测量了\textit{Kepler}行星候选者的整体近星概率为12.6\% $\pm$ 0.9\%，间距在0.15”和4.0”之间。特别有趣的KOI系统进行了讨论，包括23颗恒星与检测到的同伴主机岩石，宜居带的候选人，和五个新的候选人行星托管四星系统。我们使用Baranec等人（2016）和本文的组合数据集探索了行星系和恒星双星之间的广泛相关性。我们之前的2 $σ$结果表明，在这个更大的数据集中，KOI托管近距离巨行星的二元分数较低。我们还发现二进制分数和KOI数之间的显着相关性，这表明早期和晚期\textit{Kepler}数据发布之间可能存在差异。
2016-09-30 astro-ph.EP
Gravitational instability of planetary gaps and its effect on orbital migration
巨行星在自引力盘中形成的间隙可能导致引力边缘不稳定性（GEI）。我们证明了全球的3D和2D自引力盘行星模拟使用ZEUS，PLUTO和FARGO流体动力学代码的GEI。高分辨率的二维模拟表明，不稳定的外间隙边缘可以导致向外的轨道迁移。我们的研究结果对大质量盘中巨行星形成的理论有重要的意义。
2014-01-20 astro-ph.EP
Identifying Non-Resonant Kepler Planetary Systems
开普勒任务已经发现了过多的多个凌日行星候选系外系统，其中许多系外系统的特征是假定的行星对接近平均运动共振相似性。识别潜在的共振系统可以帮助指导未来的观测，并增强我们对行星形成情景的理解。我们开发和应用代数方法来确定开普勒2行星系统不能在1 - 4阶共振，鉴于目前，公开可用的数据。该方法识别系统的任何潜在谐振角何时必须循环。我们确定并列出70近共振系统，实际上不能居住在共振，假设一个广泛使用的公式推导出行星的质量从它们的观测半径，这些系统不包含看不见的机构，影响观测到的行星的相互作用。这项工作加强了一个论点，即大部分系外行星系统可能接近共振，但实际上并不共振。
2011-11-01 astro-ph.EP
Vertical instability and inclination excitation during planetary migration
我们考虑一个双行星系统，它模仿气体驱动（II型）迁移的影响下的耗散力的影响下迁移。它已被证明，在平面的情况下，迁移导致共振捕获后的演变，迫使系统遵循家庭的周期性轨道。从与共面配置略有不同的行星开始，捕获也可以发生，此外，在某些情况下观察到行星倾角的激发。我们表明，激励的倾角发生时，平面家庭的周期性轨道，这是在行星迁移的初始阶段，成为垂直不稳定。在这些点上，{ \em垂直临界轨道}可能会产生稳定的$3D$周期轨道族，这将驱动迁移行星向非共面运动的演化。本文计算并给出了行星质量比不同值时，$2/1$和$3/1$共振的垂直临界轨道。此外，我们确定的极限值的偏心度的“倾斜共振”发生。
2014-07-14 astro-ph.EP
Acceleration of planetary migration: Resonance crossing and planetesimal ring
本文通过数值模拟揭示行星迁移的正反馈机制，识别Uranus–Neptune MMR穿越与星子环两种加速来源，并据此推断Neptune当前位置可能具有随机性。
2025-10-21 astro-ph.EP
Evidence for a Non-Dichotomous Solution to the Kepler Dichotomy: Mutual Inclinations of Kepler Planetary Systems from Transit Duration Variations
早期对开普勒任务的系外行星统计数据的分析显示，低相互倾斜度多行星系统模型（${\sim1^{\circ}-2^{\circ}}$）充分描述了多凌星系统，但低估了单凌星系统的数量。这种所谓的“开普勒二分法”表明存在一个拥有更大相互倾斜度的多行星系统的子种群。然而，这些倾向的细节仍然不确定。在这项工作中，我们得到的内在相互倾斜分布的限制，通过统计利用过境持续时间变化（TDVs）的开普勒行星人口。当行星轨道相互倾斜时，行星与行星之间的相互作用会导致轨道岁差，这可能导致过境持续时间的可检测长期变化。这些TDV信号对倾角敏感，已经在大约24颗开普勒行星上检测到。我们比较了开普勒观测到的TDV探测到的TDV探测到的模拟行星系构造从两个人口模型与不同的假设相互倾斜分布。我们发现了强有力的证据，连续分布的相对较低的相互倾斜，其特征在于由幂律关系的中位数相互倾斜（$\tildeμ_{i,n}$）和固有的多重性（$n$）：$\tildeμ_{i,n} = \tildeμ_{i,5}(n/5)^α$，其中$\tildeμ_{i,5} = 1.10^{+0.15}_{-0.11}$和$α= -1.73^{+0.09}_{-0.08}$。这些结果表明，后期行星组装和恒星扁率可能是激发开普勒行星相互倾斜的主要物理来源。
2021-06-29 astro-ph.EP
Predicting the Configuration of Planetary System: KOI-152 Observed by Kepler
最近开普勒发现的KOI-152揭示了一个由三个热的超级地球候选者组成的系统，它们处于或接近4：2：1的平均运动共振。它们不太可能在原地形成，行星可能在形成和演化过程中经历了轨道迁移。这三颗行星的小半长轴表明，迁移停止在原始气体盘的内边缘。在本文中，我们重点讨论的迁移停止机制的影响，包括迁移“死区”，内部截断恒星磁场。研究表明，恒星吸积速率、恒星磁场和原行星盘中的恒星迁移速度是影响KOI-152最终构型的主要因素。我们的模拟表明，三颗行星可能围绕着一颗恒星吸积率低或磁场高的恒星。另一方面，缓慢的I型迁移，其降低到线性分析结果的十分之一，有利于形成KOI-152的构型。在这样的形成场景下，系统中的行星质量不足以在气体盘中打开缺口。行星质量的上限估计分别约为$15,~19$和$24 M_\oplus$。我们的结果也表明，近拉普拉斯配置是相当常见的行星系。
2012-05-11 astro-ph.EP
About 30% of Sun-like Stars Have Kepler-like Planetary Systems: A Study of their Intrinsic Architecture
我们约束开普勒行星系的内在架构，通过建模观测到的多重性的过境行星（transets）和他们的过境时间变化（TTVs）。我们稳健地确定了类太阳恒星与类开普勒行星的比例，$η_{\rm Kepler}$，是$30\pm3\%$。这里的类开普勒行星是指半径为$R_{\rm p} \gtrsim R_\oplus$，轨道周期为$P<400$ ~天的行星。因此，我们的结果大大修正了以前的说法，即超过50%的类太阳恒星都有这样的行星。结合开普勒行星平均数（$\sim0.9$），我们得到平均每个行星系统在400天内有$3.0\pm0.3$行星。我们还发现，在一个给定的行星系统，$σ_{i,k}$，是一个陡峭的函数的行星数量，$k$的行星轨道倾角的分散。这可以被参数化为$σ_{i,k}\propto k^α$，并且我们发现$-4<α<-2$在2- $σ$水平。这样的分布很好地描述了所观察到的多重性的tranet和TTV没有多余的单tranet。因此，我们没有找到支持所谓的“开普勒二分法”的证据。“加上之前对轨道偏心率的研究，我们现在有了一个一致的图景：一个系统中的行星越少，它的动态温度就越高。我们简要地讨论了导致这种趋势的可能情况。尽管我们的太阳系不属于开普勒俱乐部，但有趣的是，太阳系在400天内也有三颗行星，并且倾角分散与开普勒系统相似。
2018-05-18 astro-ph.EP
Search for a circum-planetary material and orbital period variations of short-period Kepler exoplanet candidates
最近，Rappaport等人（2012）发现了一颗独特的短周期水星大小的开普勒系外行星候选者KIC 012557548 b。这个物体是一颗正在凌日的解体系外行星，有一个环绕行星的物质--彗星状的尾巴。像KIC 012557548 b这样的近距离系外行星受到最大的行星-恒星相互作用的影响。这种相互作用可以具有各种形式。在某些情况下，它可能会导致彗星状尾巴的形成。与主星的强相互作用，和/或额外行星的存在可能会导致行星轨道周期的变化。我们的主要目标是寻找类似于KIC 012557548 b的彗星尾巴和长期的轨道周期变化。我们对短周期开普勒系外行星候选者中彗星状尾巴形成的频率感到好奇。我们集中在一个样本的20个接近的候选人与一个类似的周期KIC 012557548 b从开普勒任务。
2014-10-06 astro-ph.EP
Automated preparation of Kepler time series of planet hosts for asteroseismic analysis
开普勒天文地震科学业务中心（KASOC）的任务之一是对开普勒感兴趣的天体进行天文地震分析。然而，行星主星的星震分析提出了一些独特的复杂性方面的数据预处理，相比纯粹的星震目标。如果不考虑行星凌日的存在，光度时间序列中的行星凌日往往会大大复杂化，甚至阻碍这些星震分析。这就需要专门的方法来预处理数据，使其适合于星震分析。在本文中，我们提出了KASOC过滤器，这是用来自动准备数据从开普勒/K2任务的类太阳行星的恒星的星震分析。这些方法在去除仪器和行星来源的不需要的信号方面非常有效，并且产生比原始数据更清晰的光度时间序列。这些方法是自动化的，因此可以很容易地应用于大量的恒星。滤波器的应用不仅限于行星宿主，还可以应用于开普勒/K2观测到的任何类太阳或红巨星。
2014-09-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Kepler Follow-up Observation Program
开普勒任务于2009年3月6日发射，对超过100，000颗矮星进行光度测量，以使用凌日技术寻找地球大小的行星。通过探测类似凌日的事件确定的行星候选者的后续观测，对于确定模拟行星凌日的天体物理现象和确定开普勒发现的真正行星和行星系的特征都是必要的。我们开发了探测假行星凌日的技术和协议，目前正在对选定的177个开普勒目标进行观测。初步估计，24%到62%的候选行星将被证明是真正的行星。
2010-01-03 astro-ph.EP
Architecture of Planetary Systems Based on Kepler Data: Number of Planets and Coplanarity
我们研究了行星系的基本结构，根据开普勒任务发现的行星候选者样本，推导出行星多重性（行星数量）的分布和轨道倾角的分布。我们的研究范围包括轨道周期小于200天，半径在1.5到30个地球半径之间的类太阳恒星和行星，并基于开普勒行星候选者在第1季度到第6季度发现。我们创建了具有不同行星多样性和倾角分布的行星系模型，模拟了开普勒对这些系统的观测，并将可探测物体的凌日特性与实际开普勒行星探测进行了比较。具体来说，我们比较了开普勒样本的过境数字和归一化过境持续时间比，以确定每个模型的拟合优度。我们没有包括径向速度测量的任何限制。根据我们的最佳拟合模型，75-80%的行星系有1或2颗行星的轨道周期小于200天。此外，超过85%的行星的轨道倾角小于3度（相对于一个共同的参考平面）。这种高度的共面性可以与我们的太阳系中所看到的相媲美。这些结果对行星形成和演化理论具有启示意义。低倾角与行星在原行星盘中形成一致，随后在没有来自其他能够增加倾角的天体的显著和持久扰动的情况下演化。
2012-10-30 astro-ph.EP
How planetary growth outperforms migration
行星迁移是对行星形成理论的一个重大挑战。I型迁移的速度与原行星的质量成正比，而一个卵石增生的行星核心的最后十年的增长速度与质量的三分之二次方成正比。这导致行星增长轨迹（即，原行星的质量随其与恒星距离的变化），随着原行星质量的增加而变得越来越水平（迁移主导）。最近的研究表明，原行星上的迁移扭矩与生长中的行星所形成的气隙的相对高度成比例地减小。在这里，我们表明，从1-D模拟行星盘的相互作用，在一个行星雕刻50%的差距的质量约为2.3倍的卵石隔离质量。我们的测量卵石隔离质量从1-D模拟匹配发表的3-D结果相对较好，除了在非常低的粘度，3-D卵石隔离质量显着较高，可能是由于间隙边缘不稳定性没有捕获在1-D。卵石隔离体标志着卵石吸积到气体吸积的转变。因此，气体吸积形成气体巨行星的过程是在到达卵石隔离质量和50%的间隙质量后，经过几个天文单位的迁移。我们的研究结果表明，行星的增长可以胜过迁移，无论是在核心吸积和气体吸积过程中，即使当的Stokes数的卵石是小的，St~0.01，和卵石-气体流量比在原行星盘的标称范围为0.01-0.02。我们发现，行星的增长是非常迅速的，在第一个百万年的原行星盘和形成气体巨行星的可能性增加的初始大小的原行星盘和减少湍流扩散。
2019-01-10 astro-ph.EP
