No strong associations between eccentricity and orbital architecture in Kepler compact multis
California Institute of Technology(加州理工学院);University of California Los Angeles(加州大学洛杉矶分校)
研究开普勒紧凑多行星系统中偏心率与轨道架构的关系,发现短轨道小行星存在潮汐圆化证据,但未发现偏心率与行星周期比、间隙复杂度等显著关联。
2026-03-24 astro-ph.EP
Eccentricity Driven Climate Effects in the Kepler-1649 System
本文研究Kepler-1649系统偏心率对动力学与气候的影响,发现额外行星的可行区间及高频偏心率振荡,三维模拟显示宜居带行星仍可保持气候稳定。
2024-01-21 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
Extracting Planet Mass and Eccentricity From TTV data
开普勒数据中测量到的大多数行星对的渡越时间变化(TTV)接近一阶平均运动共振。我们推导了它们的TTV信号的解析公式。我们将行星偏心率分为自由偏心率和受迫偏心率,其中受迫偏心率纯粹是由于行星接近共振。这种分离产生简单的分析公式。TTV的相位敏感地依赖于自由偏心率的存在:如果自由偏心率消失,TTV将与合取点的经度同相。这种效应在当前的TTV数据中很容易检测到。TTV的振幅依赖于行星质量和自由偏心率,并且只有当自由偏心率足够小时,它才唯一地确定行星质量。我们分析了六个短周期开普勒对的TTV信号。我们发现其中三对(Kepler-18,24,25)的TTV相位为零。其他三个(开普勒-23,28,32)有小的TTV相位,但明显非零。我们推断行星的自由偏心率很小,< 0.01,但并不总是为零。此外,作为这一结果,我们推断行星的真实质量相当准确地由TTV振幅确定,在因子< 2的范围内。自由偏心率的小表明行星经历了实质性的耗散。这与观测到的开普勒对在平均运动共振附近堆积是由共振排斥引起的假设是一致的。但是,一些行星具有非零的自由偏心率的事实表明,在共振排斥发生后,行星演化的后续阶段是它们的偏心率被适度激发的阶段,可能是由于行星际相互作用。
2012-10-29 astro-ph.EP
Resonant Excitation of Planetary Eccentricity due to a Dispersing Eccentric Protoplanetary Disk: A New Mechanism of Generating Large Planetary Eccentricities
我们提出了一种新的机制,产生大的行星偏心率。这种机制适用于行星在其同伴原行星盘的内腔中。具有内部截断的大质量盘可能由于与气体冷却相关的非绝热效应而变得偏心,并且可以在长寿命的相干进动偏心模式中保持其偏心率;当盘分散时,当行星和盘具有相同的拱点进动率时,内部行星将与偏心盘发生长期共振;然后,当系统经历共振时,行星的偏心率被激励到大值。在这项工作中,我们解决了偏心模式的一个模型盘广泛的质量。然后,我们采用一个近似的长期动力学模型来计算“行星+分散盘”系统的长期演化。在我们的计算中,这颗行星的偏心率很大(在0.1到0.6之间),尽管它的盘偏心率很小($\lesssim0.05$)。这种偏心率激发可以理解为与“行星+盘”偏心率本征态的演化相关的模式转换("避免交叉“)现象。
2022-11-14 astro-ph.EP
How not to build Tatooine: the difficulty of in situ formation of circumbinary planets Kepler 16b, Kepler 34b and Kepler 35b
我们研究了环双星盘中的星子演化,重点是最近发现行星的三个系统开普勒16,34和35。我们发现,对于环双星微行星,除了长期强迫,偏心率演变的动态时间尺度,这导致轨道交叉,即使在存在气体阻力。这使得目前的位置的环联开普勒行星敌视小行星吸积。然后,我们提出的模拟结果,包括星子的形成和尘埃吸积,并表明,即使在最有利的情况下,100%有效的尘埃吸积,在原位生长开始小于10公里的星子是困难的开普勒16 b,开普勒34 b和开普勒35 b。这些行星很可能是在盘中更远的地方组装起来的,然后向内迁移到它们现在的位置。
2012-06-15 astro-ph.EP
Investigating the eccentricity distribution of transiting, long-period giant planets
本研究基于92颗凌星长周期巨行星样本,结合Gaia数据和系外行星档案,发现偏心率与恒星金属丰度相关、与伴星存在无关,并得到行星多重性反相关和弱潮汐耗散的支持,表明行星-行星散射是其主要偏心率起源机制。
2025-04-07 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
Tidal evolution in multiple planet systems: application to Kepler-62 and Kepler-186
大量观测到的系外行星是多行星系统的一部分。这些系统中的大多数都足够接近潮汐演变。在这样的系统中,行星-行星相互作用引起的激励和潮汐阻尼之间存在竞争。作为一个例子,两个多行星系统,其中主机行星在表面液态水宜居带(HZ):开普勒-62和Kepler-186,我们显示的重要性和影响的行星和恒星潮汐的动力学演化和HZ行星的气候。
2014-10-27 astro-ph.EP
Bayesian priors for the eccentricity of transiting planets
在偏心轨道上的行星有更高的几何概率穿越它们的主星。通过应用贝叶斯定理,我们扭转了这种逻辑,表明过境行星的偏心率分布是正偏置的。采用灵活的Beta分布作为偏心率的先验,我们得到了边缘化的过境概率,以及先验的联合概率分布的偏心率和幅角的近星点,给定的行星是已知的过境。这些结果表明,大多数使用开普勒数据计算的行星出现率都高估了行星的普遍性约10%。事实上,如果没有偏心率分布的先验假设,从凌日巡天中得到行星的真实存在是根本上难以处理的。此外,我们表明,以前提取的偏心率分布使用开普勒数据是正偏置的。在其中一个希望施加一个信息偏心之前的情况下,我们提供了一个递归算法来应用我们的联合先验概率分布的逆变换采样。该算法的计算机代码,ECCSAMPLES,提供,使社会直接从前采样。
2014-08-06 astro-ph.EP
Shedding Light on the Eccentricity Valley: Gap Heating and Eccentricity Excitation of Giant Planets in Protoplanetary Disks
我们发现,在非正压原行星盘中,熵梯度对一阶(非共轨)共转力矩有显著的修正作用。这样的非正压扭矩可以显着改变平衡,正压情况下,结果在净偏心阻尼嵌入磁盘中的巨大间隙清除行星。我们证明,恒星照明可以加热的差距,足以使行星的轨道偏心率,而不是被激发。我们还讨论了已知系外行星群中的“偏心谷”,与富含金属的系统相比,低金属量恒星在$\sim 0.1$和$\sim 1$ AU之间缺乏偏心行星(Dawson & Murray-Clay 2013)。我们表明,这一功能的行星分布可能是由于磁盘的自阴影的边缘位于尘埃升华半径$\sim 0.1$ AU,这是已知存在的几个金牛座T系统。在$\sim 0.1$和$\sim 1$ AU之间的阴影区域,由于缺乏间隙日照,使得盘的相互作用抑制了偏心率。在这些阴影区域之外,恒星的光照可以加热行星间隙,并驱动巨行星的偏心率增长。我们认为,自遮蔽不会出现在较高的金属丰度,由于增加的光学深度的气体内部的尘埃升华半径。
2014-01-13 astro-ph.EP
Eccentricity and Inclination of Massive Planets Inside Low-density Cavities: Results of 3D Simulations
本研究通过3D模拟发现,原行星盘低密度空腔内的大质量行星在轨道对齐时因共振作用偏心率升至0.7-0.9,在倾斜时受Kozai-Lidov机制影响,最终偏心率取决于行星质量与盘特性。
2024-06-27 astro-ph.EP
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
Migration of Planets Into and Out of Mean Motion Resonances in Protoplanetary Discs: Overstability of Capture and Nonlinear Eccentricity Damping
许多多行星系统被观察到包含非常接近平均运动共振的行星,尽管没有精确共振对的显著堆积。我们目前的理论和数值研究的结果捕获到一阶平均运动共振(MMR)使用参数化的行星迁移模型,考虑到非线性偏心阻尼由于行星盘相互作用。这种参数化是基于数值流体动力学模拟,比以前的分析研究中广泛使用的简单的线性参数化更现实。我们发现,非线性偏心阻尼可以显着影响的稳定性和结果的共振捕获。特别地,被捕获到MMR的行星的平衡偏心率变得更大,并且被捕获的MMR状态与基于简单迁移模型的预测相比趋于更稳定。此外,当迁移是足够快或/和行星质量比是足够小,我们观察到一个新的现象偏心率过冲,行星的偏心率变得非常大,然后才安定下来,以较低的平衡值。如果小行星的偏心率在过冲期间接近于1,这可能导致小行星被抛出。这可能有助于解释与温暖的彗星相比,热彗星缺乏低质量的行星伴侣。
2018-05-19 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
Orbital evolution of eccentric planets in radiative discs
太阳系外行星的平均偏心率约为0.29,其偏心率分布与太阳系有明显的不同。在考虑的其他情况中,有人提出,偏心率可能会通过行星盘的相互作用而增加。最近,人们已经注意到,盘的结晶状态可以显着影响生长的原行星的迁移特性。然而,在辐射盘中的行星偏心率的演化还没有被考虑。在本文中,我们研究了偏心轨道上的行星嵌入在一个三维粘性盘的演化和分析盘的行星的轨道演化的影响。我们使用三维流体动力学代码NIRVANA,包括全张量粘度和隐式辐射输运的通量限制扩散近似。该代码使用FARGO算法来加速模拟。首先,我们测量固定轨道圆盘施加在行星上的扭矩和功率,然后让行星从初始偏心率开始,并在圆盘中演化。对于局部等温,我们证实了以前的结果,并发现偏心阻尼和向内迁移的行星核心。在辐射盘的情况下,只要行星的离心率高于一定的阈值,行星就会经历向内的迁移。在离心率衰减后,质量低于33个地球质量的核开始向外迁移,而质量较高的核总是向内迁移。对于研究的所有行星质量(最多200个地球质量),我们都发现了偏心阻尼。在粘性圆盘中,嵌入行星的轨道偏心率在演化过程中与质量无关。因此,行星盘的相互作用似乎不是解释所观察到的系外行星高偏心率的可行机制。
2010-08-16 astro-ph.EP
A Simplified Photodynamical Model for Planetary Mass Determination in Low-Eccentricity Multi-Transiting Systems
从凌日时间变化推断行星参数对于小型系外行星来说是具有挑战性的,因为它们的凌日可能非常微弱,以至于很难或不可能确定单个凌日时间。我们实现了一个有用的工具组合,一起提供了一个数值快速的全球光动力学模型。这被用来拟合TTV轴承光变曲线,以限制低偏心率,多行星系统中的凌日系外行星的质量-特别是小行星。我们目前推断动力学质量和轨道偏心率在四个多行星系统开普勒的完整的长节奏数据集。我们用开普勒36 / KOI-277(一个通过TTV反演方法最精确确定行星质量的系统)测试了我们的模型,发现开普勒36 b和c的质量分别为5.56 + 0.41 - 0.45和9.76 + 0.79 - 0.89 m_earth-与文献中的值和误差一致。在此基础上,我们改进了Kepler-79 / KOI-152中四颗行星的质量测定,其中Kepler-79 b,c,d和e的质量分别为12.5 + 4.5 - 3.6,9.5 + 2.3 - 2:1,11.3 + 2.2 - 2.2和6.3 + 1.0 - 1.0 m_earth。我们提供了新的质量约束,没有两个系统之前存在的。Kepler-450 c和Kepler-595 c(以前称为KOI-547.03)分别为12.5 + 3.2 - 2.6 m_地球和3.3 + 1.7 - 1.0和17.4 + 7.1 - 3.8 m_地球。这里使用的光动力学代码,称为PyDyn…
2020-11-09 astro-ph.EP
Apsidal Alignment and Anti-Alignment of Planets in Mean-Motion Resonance: Disk-Driven Migration and Eccentricity Driving
在出生盘中迁移的行星可以被捕获到平均运动共振(MMR)中,其中行星的周期与整数比相关。最近的观测表明,MMR中的行星可以是近轴排列的,也可以是反轴排列的。这些不同的配置是如何产生的尚不清楚。本文研究了迁移行星的MMR捕获过程,重点研究了被捕获行星的拱线角性质。我们表明,MMR捕获的标准图片,其中行星进行收敛迁移和经历偏心阻尼由于行星盘的相互作用,总是导致拱反对齐的捕获的行星。然而,当行星从盘受到偏心驱动时,MMR中可以产生径向对准的配置。在这种配置中,两个行星的共振角都是循环的,但是一个“混合”共振角使行星在标称共振位置附近自由振动并被捕获。在存在盘偏心驱动的情况下,MMR捕获过程通常是复杂且不规则的,并且可以导致各种结果,包括拱点对准和反对准,以及共振的破坏。我们认为,在K2-19系统中的两个共振的行星,与他们的中等偏心率和对齐的拱点,经历了偏心率驱动从他们的出生盘在过去。
2022-06-09 astro-ph.EP
Eccentricity evolution during planet-disc interaction
本文通过两个长达约 $3\times10^5$ 轨道的行星-盘模拟,揭示轻盘与大质量盘在晚期导致相反的偏心率演化,并以角动量比和简化引力模型解释该反直觉结果。
2025-05-16 astro-ph.EP
Eccentricity Trap: Trapping of Resonantly Interacting Planets near the Disk Inner Edge
利用轨道积分和分析论证,我们发现了一种新的机制(“偏心率陷阱”)来阻止原行星盘内边缘附近的行星I型迁移。由于非对称偏心阻尼由于磁盘的最里面的行星在磁盘边缘的相互作用起着至关重要的作用,在陷阱中,这种机制需要连续的偏心激励,因此工作的共振相互作用车队的行星。这个陷阱是如此强大,以至于施加在最里面的行星上的边缘扭矩可以完全阻止许多外行星通过相互共振摄动的I型迁移。因此,车队作为一个整体保持在磁盘边缘之外。我们导出了偏心率陷阱条件的半解析公式,并预测了有多少行星可能被困。我们发现,几个或更多的行星应该是被这种机制困在有空腔的原行星盘中。它可以形成非共振的,多个,近距离的超地球系统延伸超过0.1 AU。径向速度观测显示,这种系统在太阳型恒星周围相当常见。
2010-08-03 astro-ph.EP
Kepler planet candidates consistent with core accretion
我们表明,从Borucki等人的开普勒候选行星的分布是一致的核心吸积模型的预测。
2011-02-04 astro-ph.EP
Low-Eccentricity Migration of Ultra-Short Period Planets in Multi-Planet Systems
最近的研究表明,超短周期行星(USP),地球大小的行星,具有亚日周期,构成了{ \it开普勒}行星的统计上不同的子样本:USP具有较小的半径($1-1.4R_\oplus$)和与相邻行星的较大相互倾斜度比名义{ \it开普勒}行星,它们的周期分布比长周期行星更陡峭。我们研究了一个“低偏心率”的迁移方案的形成USP,在一个低质量的行星,初始周期为几天,保持一个小的,但有限的偏心率,由于长期强迫从外部伴星,并经历轨道衰减由于潮汐耗散。在这种情况下,USP的形成需要初始的多行星系统具有适度的偏心率($\gtrsim 0.1$)或角动量亏损。在最内侧行星的轨道衰减期间,系统可能会遇到几个拱点和节点进动共振,这些共振显著增强了偏心率激发,并增加了内行星之间的相互倾斜。我们开发了一个近似的方法,偏心率和倾角本征模的基础上,有效地发展了大量的多行星系统在陀螺时间尺度上的快速(短至$\sim 100$ ~年)长期行星-行星相互作用和其他短程力的存在。通过人口合成计算,我们证明了“低$e$迁移”机制可以自然地产生USPs的大人口的{ \it开普勒}多在各种条件下,很少微调的参数。这种机制有利于更小的内行星与更多的质量和偏心的伴星,由此产生的USP具有与观测一致的特性。
2019-04-26 astro-ph.EP
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
Eccentricity from transit photometry: small planets in Kepler multi-planet systems have low eccentricities
太阳系的行星在几乎是圆形的轨道上运行。与此形成强烈对比的是,许多巨大的气态系外行星在高度椭圆的轨道上运行,而更小的、更像陆地的系外行星的轨道形状在很大程度上仍然难以捉摸。了解小行星系统的偏心率分布将是重要的,因为它包含了有关行星形成和演化的信息,并影响其可居住性。我们使用开普勒卫星的测光和利用依赖开普勒第二定律的方法进行这些测量,该定律将行星过境的持续时间与其轨道偏心率联系起来,如果恒星密度已知的话。我们的样本由28颗明亮的恒星组成,具有精确的星震密度测量。这些恒星拥有74颗行星,平均半径为2.6 $R_\oplus$。我们发现开普勒多行星系统中行星的偏心率很低,可以用瑞利分布描述,$σ$ = 0.049 $\pm$ 0.013。这与太阳系的偏心率完全一致,但与以前从径向速度研究中得出的系外行星偏心率分布相反。我们的发现有助于确定哪些行星是宜居的,因为宜居带的位置取决于离心率,并确定这些行星的发生率,因为圆形轨道上的行星不太可能过境。对于测量偏心率,它是至关重要的检测和消除过境定时变化(TTV),我们提出了一些以前未报告的TTV。最后,凌日持续时间有助于区分假阳性和真正的行星,我们使用我们的测量来确认六个新的系外行星。
2015-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet-Planet Scattering Explains the Mass-Eccentricity Relation of Warm Jupiters
University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);National Center for Supercomputing Applications(国家超级计算应用中心);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);U.S. National Science Foundation National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory(美国国家科学基金会国家光学-红外天文研究实验室)
研究通过行星-行星散射解释温暖巨行星的质量-偏心率正相关,指出其起源与紧凑多行星系统有关,并预测存在可检测的额外行星伴侣。
2026-03-23 astro-ph.EP
Kinematical Constraint on Eccentricity in the Protoplanetary Disk MWC 758 with ALMA
我们分析了由阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列获得的MWC 758周围原行星盘中$^{13}\mathrm{CO}$和$\mathrm{C}^{18}\mathrm{O}$ $J=3-2$发射谱线的存档数据,以讨论可能的行星盘相互作用和盘中的非开普勒运动。我们对观测数据进行了开普勒圆盘模型的拟合,并测量了开普勒旋转的速度偏差。我们发现在MWC 758磁盘的内腔周围的显着的速度偏差。我们研究了可能导致速度偏差的几种可能性,如压力梯度,发射层的高度,下落运动,内部翘曲,和偏心的磁盘。我们发现,偏心轨道运动与偏心率的$0.1\pm0.04$在内腔的半径和下落流的组合最好地解释了所观察到的速度偏差。我们的运动学约束的气体轨道运动靠近内腔的偏心率是一致的,在亚毫米连续发射测量的内腔周围的尘埃环的偏心率。我们的研究结果暗示了在MWC 758盘的内腔周围存在强烈的尘埃-气体耦合,并且在内腔内存在气体巨行星。
2022-09-26 astro-ph.EP
Planet Hunters: Assessing the Kepler Inventory of Short Period Planets
我们提出的结果,从开普勒科学任务的前33.5天(季度1)的系外行星过境的行星猎人公民科学项目的数据搜索。行星猎人招募公众成员通过万维网在公开发布的开普勒光变曲线中视觉识别凌日。超过24,000名志愿者审查了开普勒第一季度的数据集。我们根据行星猎人的探测结果,研究了短周期(< 15天)轨道上\geq 2 R \oplus行星的丰度。我们提出了这些结果,以及人类分类器的检测效率的分析,以确定行星过境,包括比较开普勒清单的行星候选人。虽然性能下降迅速为较小的半径,\geq 4 R \oplus行星猎人\geq 85%的效率确定过境信号的行星周期小于15天的开普勒样本的目标恒星。我们对模拟凌日的高效率以及对大多数开普勒\geq 4 R \oplus行星的恢复表明,开普勒对\geq 4 R \oplus短周期行星的库存接近完成。
2012-05-30 astro-ph.EP
On the Eccentricity Distribution of Short-Period Single-Planet Systems
我们应用标准的马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)分析技术的50个短周期,单行星系统发现的径向速度技术。提出了一种新的评价非零轨道偏心率重要性的方法--Γ分析法,该方法将频率自助法与贝叶斯分析相结合.我们发现,从Γ分析的偏心率估计一般是一致的,从标准MCMC分析和以前的参考结果。Γ方法对于评估小偏心率的重要性特别有用。我们的研究结果表明,目前的样本量不足以得出强有力的结论,潮汐相互作用和扰动的作用,在塑造短周期单行星系统的偏心率分布。我们使用贝叶斯人口分析表明,分析分布的混合物是一个很好的近似的基础偏心率分布。对于短周期的行星,我们发现的参数的最可能的值的分析函数给出了观测到的偏心率。这些解析函数可用于理论研究或分析短周期行星时作为偏心率分布的先验。随着测量精度的提高和样本容量的增加,该方法可以应用于更复杂的参数化的太阳系外行星系的偏心率的基本分布。
2011-08-08 astro-ph.EP
Almost All of Kepler's Multiple Planet Candidates are Planets
我们提出了一个统计分析,表明绝大多数开普勒候选多凌日系统(多)确实代表真正的,物理相关的凌日行星。双星是开普勒行星候选者中误报的主要来源,这意味着误报应该几乎随机分布在开普勒目标中。相比之下,如果可探测到的行星倾向于在系统中出现,并且/或者如果围绕同一颗恒星的行星的轨道平面是相关的,那么真正的凌日行星将聚集在较少数量的开普勒目标周围。在多候选系统中,开普勒行星候选者的数量是从候选者随机分布中预测的100多倍,这意味着绝大多数是真正的行星。大多数的多行星系统都是围绕开普勒目标恒星运行的多行星系统,但也有可能出现以下情况:(a)行星系围绕一颗较暗的恒星运行,因此行星比估计的要大得多,或者(b)行星围绕一个双星/多恒星系统中的不同恒星运行。我们使用开普勒多星之间的低整体假阳性率,再加上开普勒航天器和地面数据的分析,以验证紧密包装的开普勒-33行星系,它的轨道上的恒星,已经演变有点偏离主序星。开普勒-33拥有五颗凌日行星,周期从5.67天到41天不等。
2012-01-26 astro-ph.EP
A Flat Inner Disk Model as an Alternative to the Kepler Dichotomy in the Q1 to Q16 Planet Population
我们使用模拟的行星系来模拟开普勒恒星的行星多重性。以前的研究都没有充分产生单行星系统,并调用了所谓的开普勒二分法,其中开普勒恒星的行星形成能力是二分法,产生少数或许多过境行星。在本文中,我们表明,开普勒二分法是必要的,只有当内部的行星盘只是假设是耀斑。当行星盘的内部是平坦的,我们重现了开普勒恒星的行星多样性,而不需要调用二分法。我们发现,独立的磁盘模型假设,每颗恒星的行星的平均数量约为2的轨道周期在3和200天之间,行星半径在1和5地球半径之间。这与没有行星占据相同参数空间的太阳系形成对比。
2017-02-27 astro-ph.EP
The scattering outcomes of Kepler circumbinary planets: planet mass ratio
最近的研究表明,Kepler-34 b和Kepler-413 b的自由偏心率远大于它们的强迫偏心率,这意味着它们的形成过程中可能发生了散射事件。观测到的开普勒-34b的轨道配置不能很好地再现在磁盘驱动的迁移模型,而两个行星散射的情况下可以发挥重要作用的塑造行星配置。这些研究表明,开普勒发现的环双星行星可能经历了散射过程。在这项工作中,我们广泛的调查散射的结果,环联行星的行星质量比的影响为重点。我们发现,行星质量比和行星的初始相对位置是影响幸存行星偏心率分布的两个重要参数。作为模型的应用,我们讨论了观测到的Kepler-34 b和Kepler-413 b的轨道构型。我们首先采用盘驱动模型的结果作为初始条件,然后模拟了发生在环双星行星演化后期的散射过程。结果表明,当考虑两颗不等质量行星的抛射模型时,Kepler-34 b和Kepler-413 b的当前轨道构型可以很好地再现。我们的工作进一步表明,目前发现的一些环双星单行星系统可能是原始多行星系统的幸存者。盘驱动的迁移和后期发生的散射事件对最终系统的塑造起着不可替代的作用。
2017-09-13 astro-ph.EP
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
A limit on eccentricity growth from global 3-D simulations of disc-planet interactions
我们提出了高分辨率的3-D模拟的行星盘的相互作用,使用平滑粒子流体动力学,调查的可能性驱动偏心增长的这种机制。对于给定圆盘粘度(α= 0.01)的模型,我们发现对于小行星质量(几个木星质量)和正则表面密度,在我们的模拟过程中没有明显的偏心率增长。这与大行星质量(超过20木星质量)和极高表面密度的极限情况形成对比,我们发现偏心率增长与先前发表的结果一致。我们确定的原因,这是一个阈值表面密度为一个给定的行星质量低于偏心率增长不能激发这种方法。此外,径向轮廓的光盘表面密度被发现有一个更强的影响偏心增长比以前承认的,这意味着必须小心时,从不同的光盘模型的对比结果。我们讨论了这一结果的含义,真正的行星嵌入在气体盘,并建议盘行星的相互作用并没有显着的贡献观察到的系外行星的偏心率。
2012-10-22 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
Eccentricity Growth of Massive Planets inside Cavities of Protoplanetary Discs
本研究通过流体动力学模拟探究原行星盘空腔内1-30倍木星质量行星的偏心率增长,揭示林德布拉德共振主导的多阶段增长规律、最大偏心率范围及增长率与参数的解析关系,并推导1:3共振宽度。
2023-03-31 astro-ph.EP
Secular evolution of eccentricity in protoplanetary discs with gap-opening planets
我们探讨的偏心率的吸积盘扰动嵌入的行星,其质量足以打开一个大的差距在光盘的演变。讨论了偏心圆盘轨道平均运动的各种表示方法。我们描述的线性不稳定性,导致偏心率的增长,通过流体动力学模拟。我们数值恢复已知的结果,偏心率增长的磁盘是可能的行星-恒星质量比超过0.003。对于大于这个阈值的质量比,来自模拟的进动率和增长率,以及偏心模式的形状,比较以及偏心盘的线性理论的预测。我们研究的偏心率增长最终饱和到一个非线性政权的机制。
2017-02-15 astro-ph.EP
Effects of Turbulence, Eccentricity Damping, and Migration Rate on the Capture of Planets into Mean Motion Resonance
成对的太阳系外行星在向内漂移时经常锁定在平均运动共振中。本文研究了巨行星的会聚迁移(由拱星盘驱动),确定了它们被捕获到平均运动共振的概率。这种行星进入共振的概率取决于共振的类型、迁移率、偏心阻尼率和湍流波动的幅度。这个问题的研究都通过直接积分的完整的3体问题,并通过半解析模型方程。一般来说,共振的概率随着迁移率的增加而减小,并且随着湍流水平的增加而减小,但是随着偏心阻尼而增加。以前的工作表明,观测到的太阳系外行星的轨道要素(偏心率和半长轴)的分布可以通过多个行星的迁移模型来重现。然而,这些结果取决于共振锁定,这项研究表明,进入-和维护-平均运动共振敏感地依赖于迁移率,偏心阻尼,和湍流。
2010-11-05 astro-ph.EP
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
An Independent Planet Search In The Kepler Dataset. II. An extremely low-density super-Earth mass planet around Kepler-87
目的:KOI 1574系统中的两个候选者是相对长周期(约114 d和191 d)和5:3共振。因此,我们在这个特别有前途的系统中寻找TTV。方法:使用完整的开普勒数据,允许搜索TTV以及其他类似过境的信号。结果:我们检测到114 d和191 d信号的强反相关TTV,动态确认它们是同一系统的成员。动态模拟再现了观测到的TTV,使我们能够确定行星的质量。KOI 1574.01(以下称为开普勒-87 b)的半径为13.49 +/- 0.55 R_地球,质量为324.2 +/-8.8 M_地球,KOI 1574.02(开普勒-87 c)的半径为6.14 +/-0.29 R_地球,质量为6.4 +/-0.8 M_地球。这两颗行星的密度都很低,分别为0.729和0.152 g cm^-3,这对于如此寒冷和古老(7-8 Gyr)的行星来说是不平凡的。具体来说,开普勒-87 c是超级地球质量范围内密度最低的行星。因此,这两颗行星特别适合建模和行星结构研究,并且还提出了一个有趣的案例,即开普勒行星的地面光度跟踪非常可取。最后,我们还在该系统中发现了两个短周期的超级地球大小的行星(< 2R_earth)候选者,这使得该系统相对较高的多重性在像开普勒-87 b这样的巨行星存在的情况下普遍缺乏多个系统。
2013-10-08 astro-ph.EP
A New Planet in the Kepler-159 System From Transit Timing Variations
开普勒太空望远镜已经通过凌日法发现了数千颗行星。这些行星的凌日时间变化不仅使我们能够推断其他行星的存在,凌日与否,而且还可以表征系统的一些参数。使用行星开普勒-159 b和159 c的凌日时间变化,凌日模拟器TTVFast和贝叶斯推断工具MultiNest,我们预测一个新的非凌日行星开普勒-159 d,与开普勒-159 c处于共振2:1轨道。这种配置在至少1000万年的时间尺度上是动态稳定的,尽管我们注意到其他不太稳定的高阶共振也可能在开普勒运行的三年窗口期间产生类似的TTV。
2018-10-15 astro-ph.EP
Kepler's Earth-like Planets Should Not Be Confirmed Without Independent Detection: The Case of Kepler-452b
我们发现,声称已确认的行星开普勒-452b(又名开普勒-452b)。K07016.01,KIC 8311864)无法使用纯统计验证方法进行确认。开普勒探测器从仪器效应中探测到的周期性信号比从凌日中探测到的周期性信号多得多,而且在低信噪比下很可能不可能自信地区分这两种类型的事件。因此,观测到的信号是由于仪器的人工制品的情况不能以99%的置信度排除,该系统仍然必须被视为候选行星。我们讨论了其他已证实的行星或附近的宜居带的影响。
2018-03-30 astro-ph.EP
Could there be an undetected inner planet near the stability limit in Kepler-1647?
开普勒-1647b是最近发现的一颗行星,它有两颗恒星,一颗环双星行星(CBP)。由于其大的轨道间隔,开普勒1647 b从其余的开普勒CBPs中脱颖而出,这些CBPs大多位于稳定极限附近的更紧的轨道上。开普勒-1647 b的大分离挑战了其他开普勒CBPs所建议的向内盘迁移作为主要形成途径的挑战。在本文中,我们考虑了一个未被发现的行星附近的稳定性极限的可能性,通过检查这样的行星的观测结果。我们计算了行星的凌日概率、已知行星的凌日时间变化(TTV)以及由行星引起的主星双星的食时变化(ETV)。我们发现$\gtrsim$ 30 M $_{\oplus}$内行星的存在在稳定极限附近是极不可能的。此外,我们还提供了未来的TTV观测窗口,这将进一步限制可能未被发现的质量较低的行星。
2019-05-17 astro-ph.EP
Re-Evaluating Small Long-Period Confirmed Planets From Kepler
我们重新审视小的长周期开普勒行星候选人的统计确认,根据最近的改进,我们的理解发生系统性假警报,在这个政权。使用最终的数据发布25(DR 25)开普勒行星候选目录统计数据,我们发现先前确认的单行星系统开普勒-452b在行星假设中不再达到99%的置信度,并且不被认为与Mullally等人的发现一致。对于多行星系统,我们发现,相对于以前的开普勒目录,属于多行星系统的行星先验增强被抑制,我们确定多行星系统成员开普勒-186f,不再达到行星假设的99%置信度。由于在导致信号检测和表征的数据分析过程中有许多混杂因素,因此很难确定是否有任何一个行星候选者达到了相对于系统性假警报的严格标准。例如,当考虑到处理变化的简化模型时,额外的单行星系统Kepler-443 b,Kepler-441 b,Kepler-1633 b,Kepler-1178 b和Kepler-1653 b在行星假设中有不可忽略的概率低于99%的置信度。在采用统计验证技术时,必须考虑到系统误报假设,以确认接近调查检测阈值的行星候选者。我们鼓励那些对K2、TESS和其他类似数据集进行过境搜索的人量化他们的系统误报率。或者,对过境信号或径向速度测量的独立光度检测可以消除假警报假设。
2019-01-02 astro-ph.EP
Tidal dissipation and eccentricity pumping: Implications for the depth of the secondary eclipse of 55 Cnc e
我们使用超级地球55 Cnc e作为一个案例研究,以解决潮汐加热的可观察到的效果。我们调查是否行星-行星的相互作用可以迫使偏心率的这颗行星的水平,影响与斯皮策观测到的日食深度。使用常数时滞潮汐模型,我们首先计算了观测到的行星通量作为一个函数的太阳辐射和偏心率,不同的潮汐耗散常数和两个极端的情况下:一个行星没有热再分布和一个行星与充分的热再分布。我们推导出与观测到的过境深度相匹配的偏心率和偏心率值。然后,我们进行N体模拟的行星系,包括潮汐和广义相对论遵循行星e的偏心率的演变。我们比较了模拟所给出的偏心率范围与改变日食深度所需的偏心率。我们发现,行星e的偏心率可以大到足以在一个可测量的水平,以斯皮策测量的热辐射。这影响了对行星的热膨胀系数的限制,热膨胀系数可以高达0.9(而不是忽略潮汐加热时的0.55)。我们还直接从日食深度推导出行星e的偏心率的最大值:e<0.015,假设地球的耗散常数。多行星系统中的凌日系外行星是测试潮汐模型的特殊目标,因为它们的潮汐光度可能是可观测的。未来对日食深度和相位曲线的多波长观测(例如EChO和JWST)应该使我们能够更好地解决这些行星的温度图,并打破单波段观测中仍然存在的潮汐和潮汐加热之间的简并性。此外,偏心率的精确测定将使限制行星的耗散率和探测其内部结构成为可能。
2013-04-01 astro-ph.EP
Orbital Dynamics of Multi-Planet Systems with Eccentricity Diversity
由于系外行星是使用径向速度方法探测到的,它们揭示了轨道配置的多样性分布。其中包括在高偏心轨道(e > 0.5)的行星。这些系统中的大多数由一颗行星组成,但也有几颗被发现在近圆形轨道上包含一颗周期较长的行星。在这里,我们使用最新的开普勒轨道解决方案,以调查四个已知的系统,表现出这种极端的偏心率的多样性; HD 37605,HD 74156,HD 163607和HD 168443。我们将限制在这些系统中的径向速度残差的基础上存在额外的行星。我们表明,在每个系统中的两个已知的行星交换角动量,通过长期振荡的偏心率。我们计算了这些偏心振荡和相关的近星点岁差的振幅和时标。我们进一步证明了相互轨道倾角对高频偏心振荡幅度的影响。最后,我们讨论了这些振荡的背景下,可能的起源方案不等的偏心率的影响。
2014-02-08 astro-ph.EP
The Dynamics of Tightly-packed Planetary Systems in the Presence of an Outer Planet: case studies using Kepler-11 and Kepler-90
我们探讨了一个未被发现的外部巨行星的动力学,可观测性和系统的稳定性与紧密包装的内部行星(STIPs)的影响。我们使用直接的数值模拟,随着长期的理论和合成长期的频谱分析如何开普勒-11和开普勒-90的类似物的行为,在存在一个几乎共面的,类抛物面外扰动与半长轴之间1和5.2 AU。大部分外部扰动的位置并不影响内部行星系的演化,除了改变岁差频率。然而,在某些地方,外行星会导致系统不稳定,部分原因是长期的偏心率共振。在开普勒-90中,有一个轨道距离范围,在这个轨道距离范围内,外摄动通过长期相互作用将行星b和c驱动到轨道上,这些轨道的倾角与其余行星的倾角是$\sim16^\circ$。开普勒-90在这种配置中是稳定的。这样的长期共振,因此可以影响所观察到的过境系统的多样性。我们还比较了合成拱点和节的岁差频率与长期理论,并发现一些主要频率之间的不一致,表明行星之间的强相互作用(与系统显示TTV一致)。计算一阶振动角以识别系统中的MMR,Kepler-90中显示了两个近MMR,b和c之间的比例为5:4,g和h之间的比例为3:2。
2018-02-05 astro-ph.EP
Circumbinary habitable zones in the presence of a giant planet
确定双星系统中的宜居带可能是一项具有挑战性的任务,由于扰动的行星轨道和变化的恒星辐射条件的组合。然而,“动态信息宜居带“的概念使我们能够预测在如此复杂的环境中在哪里寻找宜居世界。动力学上的宜居带在过去曾被用来研究双星系统中的星周行星和巨行星系统中的类地行星的适居性。在这里,我们将这个概念扩展到环双星轨道上的潜在可居住世界。我们表明,宜居带的边界可以找到分析,即使另一个巨大的行星是在系统中存在。通过对开普勒-16、开普勒-34、开普勒-35、开普勒-38、开普勒-64、开普勒-413、开普勒-453、开普勒-1647和开普勒-1661的研究,我们证明了在大多数系统中存在已知的巨行星并不排除存在潜在的宜居世界。在所研究的系统中,开普勒-35、开普勒-38和开普勒-64目前似乎提供了最良性的环境。相比之下,开普勒-16和开普勒-1647不太可能拥有可居住的世界。
2021-03-16 astro-ph.EP
Disruption of Planetary Orbits Through Evection Resonance with an External Companion: Circumbinary Planets and Multiplanet Systems
双星周围的行星和多行星系统中的行星可能会经历共振偏心率激发和破坏,由于来自遥远的恒星伴星的扰动。这种“逃逸共振”发生在行星的拱点进动频率,由与内部双星或其他行星相关的四极驱动,与外部伴星的轨道频率相匹配。我们发展了一个分析理论来研究轨道共振对环双星和多行星系统的影响。我们推导出了系统长期演化过程中行星有效偏心率激发或共振俘获的一般条件。应用到环双星行星,我们表明,向内的行星迁移可能会导致偏心率增长,由于与外部扰动的evection共振,和周围的行星收缩双星可能无法生存的共振偏心率增长。另一方面,在多行星系统中,显著的偏心率激发发生在行星和双星半长轴的有限参数空间中,并且要求行星迁移足够慢。
2016-02-15 astro-ph.EP
Changing Phases of Alien Worlds: Probing Atmospheres of Kepler Planets with High-Precision Photometry
我们提出了一个全面的分析行星相位的变化,包括可能的行星光偏移,使用开普勒太空望远镜的数据的18个季度。经过系统学校正,我们发现了14个系统的相位曲线组件中的每一个显着的检测:行星的相位函数,二次日食,多普勒增强和椭球的变化。我们同时模拟了完整的相位曲线,包括主凌日和次凌日,并推导出太阳系、昼夜温度和行星质量。大多数行星都有低光学几何像差(<0.25),除了开普勒-10 b、开普勒-91 b和KOI-13 b。我们发现KOI-13 b的偏心率为0.0006 ± 0.0001,是唯一一颗偏心轨道的行星。我们首次检测到HAT-P-7 b的振幅为1.9 ± 0.2 ppm的三次谐波,并确认Esteves等人报道的KOI-13 b的三次谐波:两者都可能是由于它们的自旋轨道错位。对于六颗行星,我们报告了行星亮度峰值偏离亚恒星点:其中最热的两颗(Kepler-76 b和HAT-P-7 b)表现出食前偏移或向傍晚移动,而较冷的四颗(Kepler-7 b,Kepler-8b,Kepler-12 b和Kepler-41 b)在食后或早晨达到峰值。我们的发现大大增加了开普勒行星的数量,检测到行星光偏移,并提供了开普勒数据中的第一个证据,证明峰值偏移方向与行星温度之间的相关性。如果像理论上预测的那样,热发射主导着来自较热行星的光,这些行星的热点向夜晚移动,而反射光主导着较冷的行星,在行星的早晨一侧有云,那…
2015-05-07 astro-ph.EP
Different Planetary Eccentricity-Period (PEP) Distributions of Small- and Giant-Planets
本文基于1040颗短周期系外行星的视向速度轨道数据,发现巨行星偏心率随周期增大呈上包络上升至0.8,而小质量行星偏心率在0.1-0.5间平坦分布,揭示两类行星不同的潮汐圆化与动力学演化机制。
2024-06-13 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
The Distribution of Transit Durations for Kepler Planet Candidates and Implications for their Orbital Eccentricities
多普勒行星搜索发现,巨大的行星遵循着各种轨道偏心率的轨道,彻底改变了行星形成的理论。美国宇航局开普勒任务发现了数百颗系外行星候选者,使天文学家能够描述小型系外行星的偏心率分布。测量单个行星的偏心率只有在适合于补充技术的有利情况下才是实际的(例如,径向速度,凌日时间变化,掩星测光)。然而,即使在没有单独的偏心率的情况下,也可以根据过境持续时间的分布(相对于圆形轨道的最大过境持续时间)来研究偏心率的分布。我们分析了开普勒行星候选者的过境持续时间分布。我们发现,对于T_eff > 5100 K的宿主星,由于宿主星密度的不确定性和可能的系统性,我们不能反演这一点来推断此时的偏心率分布。考虑到这一限制,我们将观测到的过境持续时间分布与模型进行比较,以排除极端分布。如果我们假设开普勒行星候选者的离心率为瑞利分布,那么对于T_eff < 5100 K的宿主星,我们发现平均离心率为0.1-0.25的最佳拟合。我们比较了开普勒行星候选者的不同子集的过境持续时间分布,并讨论了行星半径和多重性的初步趋势。将需要对大量主星进行高精度光谱跟踪观测,以确认哪些趋势是真实的,哪些是恒星半径的系统误差造成的。最后,我们确定行星候选人,必须是偏心或有一个显着低估的恒星半径。
2011-02-02 astro-ph.EP
Circumbinary Planet Formation in the Kepler-16 system. I. N-body Simulations
最近发现的环双星行星(开普勒-16 b,开普勒-34 b,开普勒-35 b)代表了环双星轨道上行星形成可行性的第一个直接证据。我们报告的N体模拟调查的结果在开普勒-16 b系统的星子吸积,重点是在两颗恒星的引力摄动和摩擦的影响下,从一个假定的原行星盘的影响下的碰撞速度的范围。结果表明,在半长轴(1.75 < a_P < 4 AU)的大范围内,行星形成可能受到有效抑制,这表明行星核要么是从4 AU以外迁移过来的,要么是在非常靠近当前位置的地方就地形成的。
2012-04-05 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