Rocky core solubility in Jupiter and giant exoplanets
气体巨星被认为是由氢氦气体在岩石和冰的初始原核周围吸积而形成的。核心的岩石部分是否会在形成后溶解到液态氢氦层中，这个问题对行星的结构和演化有着重要的意义。在这里，我们使用从头计算研究岩石溶解度的流体氢，选择MgO作为行星岩石材料的代表性例子，并发现MgO是高度可溶于H的温度超过约10000 K，这意味着显着的岩石核心材料在木星和更大的系外行星的重新分配。
2011-11-27 astro-ph.EP
The Exoplanet Perspective on Future Ice Giant Exploration
系外行星的数量数以千计，而且随着新的调查和改进的仪器的出现，数量还在不断增加。我们从这些发现中了解到的最令人惊讶的事情之一不是在其恒星宜居带中的小岩石行星可能很常见，而是最典型的系外行星尺寸是在我们的太阳系中看不到的-半径介于海王星和地球之间，被称为迷你海王星和超级地球。事实上，一颗凌日系外行星处于这种大小范围的可能性是我们太阳系中任何巨行星的四倍。对巨大的氢/氦主导的系外行星的大气层的调查已经推到海王星和迷你海王星大小的世界，揭示了水的分子吸收，云的散射和不透明度，以及大气丰度的测量。然而，与木星甚至土星大小的世界的测量不同，较小的巨人缺乏对测量结果的期望或解释的基本事实。这些大小的世界是如何形成和演化的，它与它们的大世界有什么不同？它们的内部成分是什么，这对它们的大气层有什么影响？是什么影响了这些遥远星球的能量收支？在这篇文章中，我们讨论了我们可以测量系外行星的哪些特征，以及为什么对我们太阳系中的冰巨星的任务是理解系外行星的合乎逻辑的下一步。
2020-07-06 astro-ph.EP
Signatures of a planet-planet impacts phase in exoplanetary systems hosting giant planets
系外行星系统中的巨行星位于非圆形的近距离轨道上。我们认为，这些偏心率出现在一个阶段的巨大影响，类似于最后阶段的太阳系组装，形成地球的月球。在这种情况下，行星彼此分散并碰撞，随着它们合并，质量相应增长。我们数值积分了一个具有不同总行星质量的系统系综，允许碰撞增长，以表明（1）今天观察到的高偏心率巨星可能优先形成于初始总行星质量较高的系统中，（2）所观察到的巨行星偏心率分布的上限与行星-行星散射一致。我们预测，合并将产生一个人口的大质量巨行星之间的1和8 au从他们的恒星。
2019-10-08 astro-ph.EP
The fate of moons of close-in giant exoplanets
结果表明，近距离巨行星卫星的命运主要取决于行星在原行星盘中的迁移历史。当行星从雪线外向一个多天周期的轨道迁移时，随着行星的影响范围缩小，形成和形成的卫星变得不稳定。潮汐驱动的迁移比卫星的潮汐轨道演化更快。卫星最终会从靠近的系外行星周围被弹射出来，或者在恒星的潮汐影响它们的轨道之前被迫与它们相撞。如果卫星在靠近的系外行星周围被发现，它们不太可能是在原地形成的，相反，它们是在绕行星逆行的轨道上从原行星盘捕获的。
2010-07-15 astro-ph.EP
Information in the Reflected Light Spectra of Widely Separated Giant Exoplanets
巨大的系外行星距离母恒星超过1天文单位，其大气环境足够冷，可以形成水和/或氨云。我们已经开发了一个新的平衡云和反射光谱模型，ExoREL，广泛分离的巨大系外行星。该模型包括氨在液态水云滴中的溶解，这是首次研究系外行星的影响。在保持温度和云凝结之间的因果关系的同时，ExoREL简单而快速，可以有效地探索参数空间。使用该模型，我们发现，一个巨大的系外行星的甲烷和云顶压力的混合比，可以唯一地确定从一个单一的观察其反射光谱的波长小于1微米，如果它有一个云甲板深约0.3巴。该测量通过甲烷的弱带和强带实现，并且需要20的信噪比。云压力一旦导出，就提供了关于行星内部热通量的信息。重要的是，我们发现，对于一个低的，像天王星一样的内部热通量，行星可以有一个深液态水云，这将隔离氨，并防止氨云的形成，否则将是最上层的云层。这种新发现的现象导致云顶压力对内部热通量的强烈敏感性。因此，来自未来直接成像任务的反射光光谱学不仅测量大气丰度，而且还描述巨型系外行星的热演化特征。
2019-11-14 astro-ph.EP
Warm giant exoplanet characterisation: current state, challenges and outlook
本综述梳理了系外暖巨行星表征的研究现状，分析了演化模型推断行星整体组成的方法与理论不确定性，指出JWST、ARIEL的大气观测及PLATO的恒星年龄测定可降低组成推断简并性，强调巨行星理论对观测解读的关键作用。
2023-04-28 astro-ph.EP
A Recommendation Algorithm to Predict Giant Exoplanet Host Stars Using Stellar Elemental Abundances
恒星中某些元素的存在，以及其行星的存在，强烈影响着行星系的形成和演化。主恒星的铁含量与巨型系外行星的存在之间的正相关性已经得到证实;然而，其他元素在预测巨型行星出现方面的重要性却不那么确定，尽管它们在塑造行星内部结构方面发挥着核心作用。我们设计了一种机器学习算法，并将其应用于Hypatia目录（Hinkel et a. 2014年）分析已知宿主恒星的恒星丰度模式，以确定那些对识别潜在的巨型系外行星宿主恒星很重要的元素。我们分析了各种不同的元素组合，即挥发物，亲石，亲铁，和铁。我们发现，除了铁之外，氧，碳和钠的相对丰度是巨行星存在的有影响力的指标。我们通过分析具有已知巨行星的恒星来展示我们算法的预测能力，并发现它们的预测得分中值为75%。我们提出了一个列表，其中有350颗恒星目前还没有发现行星，它们有$\geq$ 90%的预测概率可能拥有一颗巨大的系外行星。我们研究了档案HARPS数据，发现HIP 62345，HIP 71803和HIP 10278主机长周期巨行星的同伴估计最小$M_p\sin(i)$值分别为3.7，6.8和8.5 M $_{J}$的显着趋势。我们预计，我们的发现将彻底改变未来的目标选择，元素在巨行星形成中的作用，以及巨行星内部结构模型的确定。
2019-06-18 astro-ph.EP
A Planetary Mass and Stellar Radius Relationship for Exoplanets Orbiting Red Giants
外行星质量与红巨星宿主恒星半径的散点图显示了一个有趣的积极趋势：较大的恒星拥有更多的大质量行星。这意味着恒星向红巨星的演化会影响系统中行星的质量。
2018-09-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Scientific Return of Coronagraphic Exoplanet Imaging and Spectroscopy Using WFIRST
在这项研究中，我们探索和审查的科学潜力，系外行星特征的高对比度光学日冕WFIRST/AFTA。我们认为，异质性的光谱和行星/恒星通量比作为轨道距离，行星质量和组成的函数，预计巨大的系外行星的分离，从他们的原色访问WFIRST将提供独特的约束巨行星的大气，演化，气溶胶和云的属性，和一般的理论。这样的系外行星不仅仅是木星和土星的外推，而且很可能拥有丰富的各种行为。对太阳系附近各种各样的巨型系外行星的光谱、光度学和偏振测量，每一个本身和联合起来，都有可能揭示它们的气体巨行星化学、大气和形成的许多基本特征。这样的活动将丰富我们对这类行星的理解，甚至超过对我们自己的太阳系中的巨人进行详细探索的可能性，并将补充正在进行的红外线和日冕仪无法到达的近距离轨道上的系外行星研究。
2014-12-18 astro-ph.EP
Photochemical Production of CS2 in Temperate-to-Warm Gas Giant Exoplanet Atmospheres
University of Chicago（芝加哥大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；Carnegie Institution for Science（卡内基科学机构）
通过一维光化学动力学传输模型，研究温带类木星行星TOI-6894 b中CS2的形成机制，发现CS2由CH4和H2S通过热化学和光化学耦合过程产生，S2光解驱动非平衡硫化学，且CS2丰度在500-700K峰值，为观测提供统一解释。
2026-09-01 astro-ph.EP
A self-consistent cloud model for brown dwarfs and young giant exoplanets: comparison with photometric and spectroscopic observations
我们为褐矮星和年轻的巨型系外行星开发了一个简单的，物理的和自洽的云模型。我们比较了不同的云粒子大小的参数化，无论是固定粒子半径，或固定的混合效率（参数fsed）或估计粒子半径从简单的微观物理。云方案与简单的微观物理似乎是最好的parametrisation成功地再现观测到的光度和光谱的棕矮星和年轻的巨大的系外行星。特别是，它再现了L-T转换，由于硅酸盐和铁云在可见光/近红外光球下的凝结。它还再现了低重力物体观测到的红化现象，这是由于低重力时云的光学深度增加。此外，我们发现云的温室效应改变了化学平衡，增加了在高温下稳定的物种的丰度。这种效应应该大大有助于甲烷丰度在L-T过渡的强烈变化，并在年轻的系外行星上观察到的甲烷耗尽。最后，我们预测了一个连续的棕矮星和系外行星的存在，绝对J星等=15-18和J-K色=0-3，由于L-T转变与重力的演变。因此，这种自洽的模式提供了一个总体框架，以了解云的影响，似乎非常适合大气反演。
2017-11-30 astro-ph.EP
Most High-density Exoplanets Are Unlikely to Be Remnant Giant-planet Cores
本文重新审视裸核心假说，通过行星内部模型和能量受限的大气逃逸分析发现，巨型行星核心在早期演化中熔融，大气层丢失后半径反弹有限，从而否定了所有高密度系外行星均为裸核心的观点，指出大多数高密度系外行星不太可能是巨型行星的残余核心。
2024-10-16 astro-ph.EP
Detectability of Planetesimal Impacts on Giant Exoplanets
在1994年苏梅克-列维9号彗星事件期间，可以用木星作为代理来测量对成像的系外行星的微行星撞击的可探测性。通过对有和没有撞击点的整个行星通量进行积分，揭示了2 - 4微米波长的撞击效应。木星的近红外反射光谱主要由甲烷不透明度所控制，包括2.3微米的深带。撞击后，通常会被木星大气中大量甲烷吸收的阳光被撞击产生的彗星物质反射。结果，在2.3微米处，这颗行星通常具有低反射率，它大幅变亮，并保持明亮至少一个月。
2015-09-09 astro-ph.EP
Exoplanet Chemistry
我们太阳系中的类地行星和气态巨行星可能代表了其他恒星周围行星的一些原型;系外行星是因为大多数恒星的元素丰度与我们的太阳相似。太阳系的行星至少代表了四种化学行星类型，这取决于形成它们的阶段：由岩石（金属加硅酸盐）构成的类地行星，由岩石和冰构成的冥王星行星，由岩石和冰构成的海王星巨行星，氢和氦含量低，以及由岩石和冰构成的木星气体巨行星，氢和氦含量接近太阳。行星的组成与行星吸积盘中的化学分馏有关。描述了这些分馏的化学示踪剂。许多已知的系外行星都是气体巨行星，质量可达几个亿亿万倍，它们的大气化学性质与褐矮星相当。在靠近其宿主恒星的轨道上的系外行星可能类似于热棕矮星（L-矮星）。行星从其宿主接收的辐射较少，可能比富含甲烷的T型矮星更多。描述了这些高温和低温气体巨行星中氧化物、金属、硫化物和盐凝结形成的云层及其化学示踪物。
2010-05-07 astro-ph.EP
Ammonia, Water Clouds and Methane Abundances of Giant Exoplanets and Opportunities for Super-Earth Exoplanets
未来的直接成像系外行星任务，如WFIRST/AFTA、Exo-C和Exo-S，将测量系外行星在可见光波段的反射率。要观测的系外行星将位于比地球离太阳更远的地方。这些“寒冷”的系外行星具有有利于水和/或氨云形成的大气环境，就像太阳系中的木星一样。我们研究了直接成像系外行星任务的科学回报，重点是系外行星的大气成分。首先，该研究表明，一颗巨大系外行星在600 - 1000 nm处的低分辨率（R=70）反射光谱，对于20的中等信噪比，将允许测量最上层云层的压力和甲烷的混合比，如果最上层云层位于0.6 - 1.5巴的压力水平。进一步提高信噪比，可以将云台压力的测量范围提高到0.2 - 4巴。甲烷的强吸收带和弱吸收带允许云和气体的同时测量;当最上层的云甲板位于比0.2的压力水平浅时，弱带被静音，并且云甲板压力和甲烷的混合比不能从单个反射光谱中区分出来。其次，未来的直接成像系外行星任务可能会探测到一些超级地球系外行星的宽带反射率。如果有以H2O为主的大气层，直接成像的超级地球很可能有比1 E-3酒吧浅的水云。这些行星上非常高的云层会使除了H2O之外的大多数气体吸收特征变得静音，并且这些行星会在颜色-颜色图中占据一个有限的相空间。
2014-12-24 astro-ph.EP
Towards a new era in giant exoplanet characterisation
本研究指出结合Plato的恒星年龄测量与Ariel及JWST的大气观测，可将巨型系外行星整体金属丰度不确定性降低数倍，从而精确推断其成分。
2023-05-24 astro-ph.EP
A Search for Exoplanets around Northern Circumpolar Stars. IV. Six Planet Candidates to the K Giants, HD 44385, HD 97619, HD 106574, HD 118904, HD 164428, and HD 202432
我们报告的发现长周期径向速度（RV）的变化，在六个中等质量的K巨星使用精确的RV测量。这些发现是在保贤山光学天文台进行的北拱极星周围系外行星搜索（SENS）调查的一部分。RV变化的性质进行了研究，通过寻找光度和线形变化。我们可以找到没有变化与RV周期在这些数量和结论RV变化最有可能是由于看不见的亚恒星的同伴。这六颗恒星的轨道解产生的轨道周期在418-1065天之间，最小质量在1.9-8.5兆焦耳之间。这些性质在中等质量恒星周围的行星上是典型的。到目前为止，我们的SENS调查已经确认了大约8%的行星出现率，当调查完成时，它将提供关于巨恒星周围行星的更好统计数据。
2018-08-03 astro-ph.EP
Magnetic Scaling Laws for the Atmospheres of Hot Giant Exoplanets
我们提出了热巨系外行星大气中平流、辐射、磁阻力和欧姆耗散的标度律。在弱热电离极限下，欧姆耗散随行星平衡温度（T_eq >~ 1000 K）的增加比太阳辐射功率的增加快，最终达到太阳辐射功率的~ 1%，这可能足以使热彗星的半径膨胀。在较高的T_eq值仍然，磁阻力迅速制动大气风，这降低了相关的欧姆耗散功率。例如，当行星磁场强度B= 10 G时，基准标度律表明，在T_eq ~ 1300-2000 K的平衡温度范围内，欧姆耗散超过太阳辐射功率的1%，在T_eq ~ 1600 K处有一个峰值。在行星热光球层的磁拖曳风的证据可能会出现在减少纵向偏移的昼侧红外热点的形式。这表明热点偏移量和半径膨胀程度之间可能存在一种因果关系，以一种可观测的方式将热巨型系外行星的大气和内部性质联系起来。虽然提供了一个有用的框架，探索磁场的情况下，标度律也揭示了强大的参数依赖性，特别是相对于未知的行星磁场强度。
2011-11-12 astro-ph.EP
A survey of sodium absorption in ten giant exoplanets with high-resolution transmission spectroscopy
碱金属钠（Na）是巨大系外行星上层大气中最常见的化学物质之一。在这项工作中，我们进行了一个均匀的调查，钠在不同的样品中的10个高度辐射的巨型系外行星使用高分辨率透射光谱。我们的样本包括9颗行星，之前有Na探测到，还有一颗新探测到。我们确认以前的检测，并评估多种方法从高分辨率的透射光谱获得钠线属性。均匀测量的钠线深度被用来约束大气高度（$H_{\text{Na}}$）相对于行星半径（$R_{\text{p}}$）。我们评估的经验趋势描述的相对大气高度（$H_{\text{Na}}/R_{\text{p}}$）作为行星平衡温度（$T_{\text{eq}}$）和表面重力（$g$）的函数，其中$H_{\text{Na}}/R_{\text{p}}$下降指数与$ξ\propto gT_{\text{eq}}$，接近一个常数在大$ξ$。我们还报告了整个样品中的钠D2/D1线比，并发现7个目标的线比与1一致。最后，我们测量净蓝移偏移的钠吸收线从他们的休息帧波长的所有十个行星，对应的昼夜风速为几公里秒$^{-1}$。这表明，广泛的系外行星样本具有共同的控制大气动力学的潜在过程。我们的研究突出了一个有希望的途径，使用高分辨率透射光谱学来进一步了解大气特性如何在不同的系外行星样本中变化。
2022-07-04 astro-ph.EP
Bridging the Atmospheric Circulations of Hot and Warm Giant Exoplanets
本文对潮汐锁定的热态与暖态巨系外行星KELT-11b和WASP-39b进行高分辨率大气流动模拟，发现尽管两者平衡温度不同但动力学状态相似，均呈现定性相似的大气环流模式，定量差异源于Rossby变形尺度不同。
2025-05-02 astro-ph.EP
An extended hydrogen envelope of the extremely hot giant exoplanet KELT-9b
巨大的系外行星在靠近它们的主星的轨道上运行，由于它们接受了巨大的恒星辐射，因此温度很高。极端的能量输入导致大气膨胀和中性氢的逃逸。在热的巨行星中，一个特别有趣的例子是KELT-9 b--一颗系外行星，它的轨道非常接近一颗早期的A型恒星，在迄今为止已知的所有系外行星中温度最高（日侧约4600 K）。这样一颗独特行星的大气成分和动力学一直是未知的。在这里，我们报告了第一次检测到的扩展热氢气氛周围KELT-9 b。探测是通过测量凌日过程中的氢原子吸收来实现的，巴尔末Hα线异常强烈，主要是由于来自恒星的高水平极紫外辐射。我们探测到Hα吸收的显著波长偏移，这主要归因于行星轨道运动。所获得的透射光谱具有显著的线对比度（在Hα线中心处的1.15%额外吸收）。观测结果表明，Hα线中心的有效半径约为行星半径的1.64倍，表明该行星有一个很大程度上扩展的氢包层，接近洛希瓣（1.91 Rplanet）的大小，可能正在经历剧烈的大气逃逸。
2018-07-02 astro-ph.EP
Exoplanets around G-K Giants
G巨星和K巨星是一类径向速度变星。这种变化的一个原因是行星的同伴，这是在恒星光谱的时间序列中表示的。自2004年起，这些可见光范围内的光谱是由高分辨率Coudé échelle摄谱仪获得的，该摄谱仪安装在图林格Landessternwarte Tautenburg（TLS）的2米望远镜上，用于62颗非常明亮的K巨星的北部样本。在南部，用拉西拉3.6米望远镜上的HARPS观测到了大约300颗G和K巨星。TLS样本包含至少11颗恒星（18%），这些恒星显示出低振幅，长周期RV变化，最有可能是由于行星。行星频率的这一百分比得到了HARPS研究的初步结果的证实。此外，TLS的调查似乎表明，巨行星并不青睐富含金属的恒星，它们的质量更大，周期也比太阳型主恒星周围的行星更长。
2011-02-02 astro-ph.EP
Search for Exoplanets around Northern Circumpolar Stars V. Three likely planetary companions to the giant stars HD 19615, HD 150010, and HD 174205
目的。我们报告的检测长周期径向速度（RV）的变化，在三个巨星，HD 19615，HD 150010和HD 174205，使用精确的RV测量。方法.这些探测是在Bohyunsan光学天文台（BOAO）进行的北拱极星（SENS）调查的一部分。RV变化的性质进行了研究，通过分析光度和线形的变化。我们没有发现这些数量的RV周期的变化，并得出结论，RV的变化很可能是由行星的同伴。结果这三颗恒星的轨道解分别给出了402 d、562 d和582 d的轨道周期，以及8.5 MJ、2.4 MJ和4.2 MJ的最小质量。这些质量和周期对于中等质量恒星周围的行星来说是典型的，尽管一些不明确的解释和最近的研究可能会对一些行星的信念提出质疑。尽管如此，SENS计划仍有助于我们了解中等质量恒星周围的巨行星。
2021-11-17 astro-ph.EP
Exoplanets Around Red Giants: Distribution and Habitability
本文基于NASA Exoplanet Archive数据研究了红巨星周围系外行星的分布与宜居性，更新了行星质量与恒星半径的幂律关系，发现10颗位于乐观宜居带、5颗位于保守宜居带的行星，并展望了未来探测前景。
2023-07-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Experimental Investigation of the Photochemical Production of Hydrocarbons in Warm Gas Giant Exoplanet Atmospheres
本研究通过实验证明光化学在暖气体巨行星大气中显著促进碳氢化合物生成，发现乙烷为主要产物，与模型预测的乙炔主导相矛盾，并揭示了温度依赖的效率变化，强调实验与模型结合的必要性。
2023-10-17 astro-ph.EP
Next-Generation Improvements in Giant Exoplanet Evolutionary and Structural Models
Princeton University（普林斯顿大学）；University of California Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
本文通过改进巨行星演化模型的物理过程，如方程 of state、氦雨和对流处理，以提高对行星结构和观测属性的解释一致性。
2026-01-28 astro-ph.EP
Hot Exoplanet Atmospheres Resolved with Transit Spectroscopy (HEARTS) - II. A broadened sodium feature on the ultra-hot giant WASP-76b
高分辨率光谱学是从地面探测系外行星大气的有力工具。钠D线的截面很大，特别适合于在这种情况下研究大气的上层。我们报告的结果从心脏，光谱调查的系外行星大气，进行比较研究的热气巨星，以确定恒星辐射的影响。在该系列的第二个装置中，我们重点介绍了超热巨型WASP-76 b上中性钠的检测。我们使用ESO 3.6米望远镜的HARPS高分辨率摄谱仪观测了行星的三次凌日，并收集了175个WASP-76的光谱。我们反复探测行星大气中中性钠的吸收特征（$0.371\pm0.034\%$ ; $10.75 σ$在$0.75$窄带中）。钠谱线具有半高宽为$27.6\pm2.8$ km·s $^{-1}$的高斯分布。这比HARPS的谱线扩展函数（$2.7$ km s $^{-1}$）宽得多。我们推测，观测到的增宽可以追溯到这颗超高温气体巨星的高层大气的超旋转。
2019-01-30 astro-ph.EP
Deep radiative zones affect giant planet cooling and internal structure: Implications for exoplanet characterisation
University of Zürich（苏黎世大学）
研究探讨了深层辐射区对巨行星冷却、半径演变及内部结构特征化的影响，发现辐射窗口可加速冷却并改变金属丰度推断。
2026-08-18 astro-ph.EP
An Exomoon Survey of 70 Cool Giant Exoplanets and the New Candidate Kepler-1708 b-i
系外卫星代表了我们努力理解太阳系外行星系的一个关键的缺失拼图。为了解决这一不足，我们在这里描述了开普勒发现的70个凉爽，巨大的过境系外行星候选人的系外卫星调查。我们只确定了一个通过了一系列审查测试的具有类似月球信号的天体：开普勒-1708 b。我们发现开普勒-1708 b是一颗经过统计验证的小行星，它围绕着一颗类似太阳的静止恒星运行，距离约为1.6天文单位。外系卫星候选者Kepler-1708 b-i的信号是4.8-sigma效应，并且在不同的仪器去趋势方法中是持久的，通过注入恢复具有1%的假阳性概率。开普勒-1708 b-i的半径约为2.6地球半径，位于一个近似共面的轨道上，距离其1.6天文单位大小的宿主约12行星半径。未来的观察将是必要的，以验证或拒绝候选人。
2022-01-12 astro-ph.EP
Planet Mass and Metallicity: The Exoplanets and Solar System Connection
该研究探讨巨行星质量与金属丰度的关系，提出结合外层包层与体密度金属丰度推断的方法，以揭示行星内部金属分层，为未来JWST和Ariel观测提供理论框架。
2024-09-20 astro-ph.EP
Probing the Physical Properties of Directly Imaged Gas Giant Exoplanets Through Polarization
越来越清楚的是，到目前为止拍摄到的年轻的、自发光的太阳系外巨行星的大气层都是尘土飞扬的。有尘埃大气的行星在近红外线可能会表现出可检测到的线性偏振，就像在一些L型矮星上观察到的那样。在热辐射场中产生偏振所需的不对称性可能来自于旋转引起的扁率或表面不均匀性，例如部分混浊。虽然目前还不可能预测某一行星上的大气动力学会在多大程度上产生足以产生净非零圆盘积分极化的表面不均匀性，但可以估计旋转引起的扁率的贡献。使用自洽的，空间均匀的大气模型和多重散射偏振形式主义这类系外行星，我们表明，偏振的顺序为1%可能会出现由于旋转引起的扁率的行星。多云行星的偏振度应该在行星在近红外最亮的波长处达到峰值。如果表面不均匀性存在并起重要作用，则观察到的极化可能甚至更高。来自自发光气态巨行星的偏振辐射，如果被探测到，将提供一个额外的工具来描述这些年轻行星的特征，并提供一种限制其表面重力和质量的新方法。
2011-07-14 astro-ph.EP
Massive Satellites of Close-In Gas Giant Exoplanets
我们研究的轨道，潮汐加热和质量损失的卫星周围的接近气体巨型系外行星。重点是可能通过其过境特征观测到的大型卫星。我们认为，即使是地球大小的卫星周围的热彗星可能是免疫破坏的轨道衰变;检测到这样一个巨大的卫星将强烈限制潮汐耗散的理论在气体巨星，在某种程度上补充轨道圆化。恒星的引力导致了卫星轨道的显著的周期性偏心率。由此产生的潮汐加热率，每单位质量，远远超过木卫一的和主导的放射性加热到合理的卫星潮汐$Q$的行星轨道周期的几个月。在大约一周的行星轨道周期内，潮汐加热可以完全融化卫星。最后，我们计算上限的卫星质量损失率，由于从表面的热蒸发，有效的，如果卫星的大气层是薄的，蒸汽压可以忽略不计。利用这个上限，我们发现，虽然轨道周期小于几天的热彗星周围的岩石卫星可以显着蒸发在其寿命，可探测的卫星遭受可忽略不计的质量损失在较长的轨道周期。
2009-09-03 astro-ph.EP
Can metal-rich worlds form by giant impacts?
通过结合轨道动力学和撞击物理学，研究表明超级地球间的巨大撞击不足以解释高密度系外行星的观测大小和丰度，大多数高密度系外行星并非富金属的巨大撞击残余物。
2024-08-27 astro-ph.EP
Giant Outer Transiting Exoplanet Mass (GOT 'EM) Survey. I. Confirmation of an Eccentric, Cool Jupiter With an Interior Earth-sized Planet Orbiting Kepler-1514
尽管发现系外行星的凌日方法严重偏向于短轨道周期，但已知轨道周期大于100天的凌日系外行星的样本不多。长期的径向速度（RV）调查是确认这些信号的关键，并为从其宿主恒星接受中等至低辐射的行星产生一组行星质量和密度。在这里，我们进行RV观测开普勒-1514从凯克我望远镜使用高分辨率中阶梯光谱仪。从这些数据中，我们测量了统计学验证的巨型（$1.108\pm0.023$ $R_{\rm J}$）系外行星开普勒1514 b的质量，其轨道周期为218天，为$5.28\pm0.22$ $M_{\rm J}$。这颗冷（$\sim$ 390 K）巨行星的体积密度为$4.82^{+0.26}_{-0.25}$ g cm $^{-3}$，与由电子简并压力支撑的核心一致。我们还从RV和凌日观测中推断出$0.401^{+0.013}_{-0.014}$的轨道偏心率，这与行星-行星散射和盘腔迁移模型是一致的。开普勒-1514系统包含一个地球大小的开普勒感兴趣的物体，轨道为10.5天，我们在统计上验证了假阳性的情况，包括那些涉及邻近恒星的情况。主恒星的亮度（$V$ =11.8）和开普勒-1514 b的长周期、低辐射和高密度相结合，使该系统成为一组罕见的已知系外行星系统之一，也是一个可以继续研究的系统。
2021-01-09 astro-ph.EP
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
The International Deep Planet Survey II: The frequency of directly imaged giant exoplanets with stellar mass
径向速度和凌日方法对于研究短轨道周期的系外行星是有效的，但它们很难探测可以使用直接成像的大间隔物体。我们对292颗年轻的邻近恒星进行了国际深行星调查，以寻找巨大的系外行星并确定它们的频率。我们开发了一个管道，用于统一处理我们使用NIRC 2/Keck II、NIRI/Gemini North、NICI/Gemini South和NACO/VLT记录了14年的所有数据。流水线首先应用美容校正，然后降低散斑强度以增强图像中的对比度。国际深行星调查的主要成果是发现了HR 8799系外行星。我们还发现了59个可见多星系统，包括16个新的双星系统和2个新的三星系统，以及2，279个点状源。我们使用蒙特卡罗模拟和贝叶斯定理来确定1.05[+2.80-0.70]%的恒星至少拥有一颗0.5到14 M_J和20到300 AU之间的巨行星。这个结果是假设行星质量和半长轴均匀分布而得到的。如果我们考虑幂律分布作为近距离行星的测量结果，则推导出的频率为2.30[+5.95-1.55]%，这让人想起假设对蒙特卡罗输出分布的强烈影响。我们也没有发现任何证据表明导出的频率取决于宿主恒星的质量，而对于近距离行星则是如此。国际深层行星调查提供了一个已确认的背景来源数据库，可能对其他系外行星直接成像调查有用。它还对至少有一颗巨行星的恒星数量提出了新的限制，使几乎所有以前的作品所得出的频率减少了两倍。
2016-07-27 astro-ph.EP
The $β$ Pictoris b Hill sphere transit campaign. Paper II: Searching for the signatures of the $β$ Pictoris exoplanets through time delay analysis of the $δ$ Scuti pulsations
本文通过多年测光数据与 maelstrom 分析 β Pictoris 的 δ Scuti 脉动时间延迟，试图间接探测其行星 b 和 c，但未探测到预期信号，并发现脉动模式本身年际漂移从根本上限制了该方法。
2024-06-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Search for radio emission from the exoplanets Qatar-1b and WASP-80b near 150 MHz using the Giant Metrewave Radio Telescope
本文介绍了利用巨型米波射电望远镜对系外行星Qatar-1b和WASP-80 b在150 MHz附近的射电观测结果。这些目标是相对较近的受辐射的巨型系外行星，一个热木星和一个热土星，大小与木星相当，但质量不同，密度较低。这两个目标预计将像木星一样拥有扩展的H/He信封，具有可比或更大的磁矩。没有从这些系外行星探测到无线电发射，从这些有针对性的观测中，卡塔尔-1b和WASP-80 b的3 σ极限分别为5.9和5.2 mJy。这些是相当深的限制比那些可用的系外行星从广泛的领域调查在类似的频率。我们还提出了档案VLA观测以前报告的无线电源接近Vir 61（其中有三个系外行星）。VLA的观测解析了这个来源，我们将其确定为河外射电源，即与Vir 61的偶然关联。此外，我们将最近的系外行星目录与TIFR GMRT巡天ADR 1无线电目录进行交叉匹配，但没有发现任何令人信服的关联。
2020-11-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Deserts and pile-ups in the distribution of exoplanets due to photoevaporative disc clearing
我们提出了巨大的行星迁移模型在不断发展的原行星盘。我们表明，光盘清除EUV光蒸发可以有很强的影响，巨行星半长轴的分布。在圆盘清理期间，行星迁移在光蒸发在圆盘上打开一个缺口的区域被减缓或加速，导致“沙漠”，在那里几乎没有发现巨行星，并且在较小和较大的半径处相应地“堆积”。然而，这些特征的精确位置和大小是行星吸积效率的强函数，因此也强烈依赖于行星质量。我们认为，光蒸发盘清除可能是负责堆积的~1AU的太阳质量的行星在系外行星的调查，并表明，观测的分布的系外行星的半长轴可以用来测试模型的行星迁移和光盘清除。
2012-02-24 astro-ph.EP
Eight years of accurate photometric follow-up of transiting giant exoplanets
自2008年以来，我们一直在执行一项观测计划，以准确测量已知的系外行星系统的特征，这些系统拥有近距离的过境巨行星，即热行星。我们的研究是基于高质量的光度跟踪观测凌日事件的中型望远镜阵列，这是在北半球和南半球。通过望远镜散焦技术实现了高测光精度。然后将数据简化并以均匀的方式进行分析，以估计行星及其母星的轨道和物理参数。我们还利用多波段成像相机通过透射测光技术探测行星大气。在某些情况下，我们采用两个站点的观测策略来收集单个凌日的同步光变曲线，这是真正区分真实天体物理信号与系统噪声的唯一完全可靠的方法。在这篇文章中，我们回顾了我们计划的主要结果。
2016-05-18 astro-ph.EP
The origin of the high metallicity of close-in giant exoplanets: Combined effect of the resonant and aerodynamic shepherding
背景：最近的研究表明，许多巨大的系外行星与它们的主恒星相比，富含重元素，并且含有几十个地球质量或更多的重元素。这种富集被认为是由形成后期的星子吸积所带来的。然而，先前的动力学模拟表明，行星无法通过原位小行星吸积来收集如此多的重元素。目的：研究一颗向内迁移的巨行星是否能有效地捕获星子，以显著增加其金属性。方法：我们对迁移的巨行星和原行星气体盘中的微行星进行轨道积分，以推断行星吸积的微行星质量。结果：我们发现平均运动共振捕获和空气动力学气体阻力这两个引导过程抑制了迁移行星的平微捕获。然而，放大的天平动允许共振中高度激发的星子逃离共振陷阱并被行星吸积。因此，我们表明，一个迁移的巨行星捕获行星imals与几十个地球质量的总质量，如果行星形成在几十个AU在一个相对巨大的磁盘。我们还发现，在有限的半长轴范围内，星子的捕获是有效的，并且被捕获的星子总质量随着迁移距离的增加而增加。我们的研究结果对于理解巨行星金属丰度和质量之间的关系具有重要意义，因为我们认为它反映了行星的形成位置，或者更准确地说，失控气体吸积发生的位置。我们还认为，所观察到的富含金属的近距离彗星是从它们形成的地方迁移到现在的位置的。
2019-11-06 astro-ph.EP
The metallicity of giant exoplanets around low-mass stars and how Ariel can help
University of Zurich（苏黎世大学）；Rice University（莱斯大学）；Carnegie Institution for Science（卡内基科学机构）；SRON, Space Research Organisation Netherlands（荷兰空间研究组织）
本研究针对小质量恒星周围巨型系外行星，利用GEMS观测数据结合模型分析其金属丰度，指出需借助JWST和Ariel望远镜的大气测量数据改善简并性，以约束行星形成理论。
2026-09-07 astro-ph.EP
How Internal Structure Shapes the Metallicity of Giant Exoplanets
Institut für Astrophysik, Universität Zürich（苏黎世大学天体物理研究所）
研究通过分析不同内部结构对巨行星金属度的影响，发现低质量金属丰富行星主导质量-金属度反相关性，且非绝热模型可提高金属度至35%。
2026-02-04 astro-ph.EP
A likely exoplanet orbiting the oscillating K-giant α Arietis
目标。为了寻找中等质量恒星周围的太阳系外行星，我们正在K巨星周围进行精确的RV调查。方法.我们提供了从2003年11月到2010年2月对α Ari进行的高精度RV测量。这颗恒星属于我们的55颗K巨星样本，这些样本是使用连接在韩国宝贤山光学天文台（BOAO）1.8米望远镜上的光纤馈入宝贤山天文台Echelle光谱仪（BOES）进行太阳系外行星和脉动搜索研究的。结果我们在振荡的K2 III型恒星α Ari（HD 12929）中发现了一个具有长周期和低振幅径向速度（RV）变化的行星伴星。我们没有发现RV变化与色球活动指标（Ca Ⅱ H & K区，Hα线）之间的相关性。平分线分析还表明，平分线速度跨度（BVS）没有表现出任何明显的相关性与RV的变化，但有周期性的成分，可能是由于恒星的旋转。如果RV的变化确实是由行星伴星引起的，那么周期P = 381天、半振幅K = 41 m/s、离心率e = 0.25的轨道解最符合数据。假设可能的恒星质量为M_star = 1.5 M_sun，我们估计了轨道半长轴为1.2 AU的m2 sin i = 1.8 M_Jupiter的行星伴星的最小质量。结论.我们在α Ari中发现了一颗可能的系外行星，这支持了在具有多周期振荡的巨恒星周围寻找太阳系外行星。
2011-04-22 astro-ph.EP
Relative Habitability of Exoplanet Systems with Two Giant Planets
行星系的结构可以通过轨道效应影响行星的可居住性，特别是在稳定性和离心率方面。其中一些影响是显而易见的，特别是当它们发生在很容易数值计算的短时间尺度上时。然而，生命的出现和进化可能发生在十亿年的时间尺度上，足够长的时间使长期影响变得重要。这些影响很难调查，因为直接积分需要大量的计算时间。在本文中，我们应用半解析框架结合N体积分和预测技术，以确定一个系统中的一个类地行星的相对可居住性与两个巨大的同伴在一个多维参数空间。相对可居住性量化了与只包含一颗类地行星的系统相比的综合可居住性概率。我们发现了巨行星的质量、偏心率、位置、间距、倾角和排列的趋势，包括由于巨行星而使系统更适合居住的配置。只要系统保持稳定，适度的离心率激励的类地行星可以通过增加宜居带的外边界，通过更高的平均辐照度是有益的。在我们的模拟中，中位数（$\pm 1 σ$）的可居住行星的离心率为0.11（+0.16，-0.08），尽管它开始是圆形的。低质量、广泛分离、适度偏心的扰动巨星可以做到这一点，这是一种“超适宜居住”的伴星配置。
2022-06-15 astro-ph.EP
Planet-planet scattering as the source of the highest eccentricity exoplanets
大多数通过径向速度测量发现的巨型系外行星的偏心率都比太阳系中的大得多。行星-行星散射机制已被证明与广泛的偏心率分布相匹配，但最高偏心率的行星通常归因于恒星伴星引起的Kozai-Lidov振荡。在这里，我们调查是否可以完全通过散射产生的高度偏心的系外行星人口。我们运行了500个N体模拟，模拟了在相互扰动下变得不稳定的密集巨行星系统。我们发现幸存的束缚行星的偏心率可以达到$e > 0.99$，在我们的模拟中最大值为0.999017。这表明，行星间的散射并没有产生最大的离心率。重要的是，我们发现极端的偏心率并不是非常罕见的;所有具有$e > 0.3$的巨型系外行星的偏心率分布与所有相关的行星都是由散射产生的。我们的研究结果表明，具有极高偏心率的行星的发现并不一定表明Kozai-Lidov机制的作用。
2019-09-09 astro-ph.EP
On the radial distribution of giant exoplanets at Solar System scales
本研究重新审视了两项主要巡天的视向速度数据，发现巨行星在 1-3 au 峰值之后径向分布下降的趋势并未得到证实，5-8 au 之外的分布结果不可靠。
2023-04-28 astro-ph.EP
Photometric and Spectral Signatures of 3D Models of Transiting Giant Exoplanets
使用3D GCM，我们创建一个代表性的过境巨型系外行星，HD 209458 b的动力学模型大气。我们后处理这些大气层的不透明度代码，以获得过境半径光谱在主过境。使用光谱大气代码，我们整合了在不同的轨道相位观察者看到的行星的表面，并计算光变曲线作为波长的函数和不同的光度带。这项研究的产品是一个零偏心率的巨行星的过境光谱和它的光变曲线的相位变化的一般预测。我们发现，对于这些模型，所有量的时间变化以及过境半径的入口/出口对比度都很小（$< 1.0$ \%）。此外，我们确定的昼夜对比度和相对于星历表的亮度峰值的相移是光度带的函数。$J$、$H$和$K$频带偏移最多，而IRAC频带偏移最少。因此，我们验证了由于赤道风引起的行星"热点“顺风移动的幅度是强烈的波长依赖性。光变曲线的相位和波长依赖性，以及相关的日/夜对比度，可以用来限制被照射的巨行星的循环状态，并探测热木星大气的不同压力水平。我们认为，虽然我们的计算集中在HD 209458 b的模型，类似的计算其他过境热彗星在低偏心率轨道应产生过境光谱和光变曲线的类似字符。
2010-06-14 astro-ph.EP
Metal enrichment leads to low atmospheric C/O ratios in transiting giant exoplanets
我们预测了近50个相对较冷（$T_{\mathrm eq}<$ 1000 K）的过境气体巨行星样本的氢氦包层和大气中的碳氧比（C/O）。该方法涉及使用Thorngren等人（2016）的结构模型和Öberg等人（2011）的盘和行星吸积模型的行星包络金属丰度估计。我们发现，几乎所有这些行星都是强烈的金属富集，再加上固体物质是金属的主要deliverer在原行星盘的事实，这意味着它们的吸积固体物质的亚恒星的C/O比占主导地位相比，增强的C/O比的吸积气体成分。我们预测，这些行星将有大气，通常减少其C/O相比，独立于评估的形成位置的母星值，与C/O $<1$的模型框架内的一个几乎普遍的结果。我们预计水蒸气吸收特征在这些行星的大气层中无处不在，并延伸到其他气体巨星。
2017-03-10 astro-ph.EP
Stealing the Gas: Giant Impacts and the Large Diversity in Exoplanet Densities
虽然目前的灵敏度限制是这样的，真正的太阳系类似物仍然具有挑战性的检测，许多行星系已被发现，是非常不同于我们自己的太阳系。大多数系统都有一类新的行星，它们的质量通常比地球大几倍，但它们的主恒星的轨道却在水星的轨道内。这些行星经常显示出包含行星质量百分之几的大型氢和氦包层的证据，并显示出平均密度的巨大差异。在这里，我们表明，这一广泛的范围可以通过一个或两个后期的巨大的影响，这是经常需要实现长期的轨道稳定性，在多行星系统一旦气体盘已经消失。我们使用流体动力学模拟表明，类似大小的系外行星之间的单次碰撞可以很容易地将行星与核心质量比降低2倍，并表明这导致观测到的平均密度相应增加2-3倍。此外，我们调查如何包封质量损失取决于信封质量，行星半径，半长轴，和信封内的质量分布。我们认为，少数巨大的影响可能是负责大的平均密度观测到的传播，特别是对于多行星系统包含行星的密度非常不同，并没有显着的光蒸发雕刻。
2015-12-10 astro-ph.EP
Giant exoplanet composition: Why do the hydrogen-helium equation of state and interior structure matter?
本文通过演化模型研究H-He物态方程与内部结构对45颗暖巨系外行星整体金属度推断的影响，量化了模型与观测不确定性，并指出精确半径和年龄测量的重要性。
2024-10-28 astro-ph.EP
Unraveling the origin of giant exoplanets: Observational implications of convective mixing
本文通过模拟0.3至3倍木星质量气态巨行星的长期演化，揭示对流混合使大气金属丰度随时间增加并影响行星半径，证明结合半径与大气成分可约束行星形成历史，为探测巨行星原始状态提供新途径。
2025-08-28 astro-ph.EP
Modelling reflected polarised light from close-in giant exoplanet WASP-96b using PolHEx (Polarisation of Hot Exoplanets)
本文提出 PolHEx 代码，结合 GCM 与动力学云模型模拟 WASP-96b 的反射流量和线偏振光谱，揭示云粒子物质、尺寸、形状及晨昏终止线差异的影响。
2023-11-02 astro-ph.EP
Precision Astrometry of the Exoplanet Host Candidate GD 66
在恒星残骸的几个天文单位内可能存在一颗巨大的行星，这对行星在后主序星恒星演化期间的生存和可能的再生都有深远的影响。本文报道了哈勃空间望远镜精细制导传感器和美国海军天文台对GD 66的相对天体测量。GD 66是一颗白矮星，根据恒星脉动到达时间，它被认为拥有一颗2到3天文单位的巨行星。结合现有的红外数据，这里的精确测量排除了所有恒星质量和褐矮星的伴星，这意味着只有一颗行星仍然可信，如果轨道运动确实是脉动时间变化的原因。
2012-05-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
