Mass Transfer, Transiting Stream and Magnetopause in Close-in Exoplanetary Systems with Applications to WASP-12
我们研究了近距离系外行星系统中洛希瓣溢出的质量传递。行星的大气气体通过内拉格朗日点,沿着一条狭窄的气流流动,在形成吸积盘之前加速到100- $200\kms$的速度。我们表明,圆柱形的吸积流可以有一个面积(投影在天空的平面)相当于行星和一个显着的光学深度谱线吸收。这种“凌日柱体”可能会产生行星凌日的早期进入,正如最近HST对WASP-12系统的观测所表明的那样。吸积流产生的不对称盘也可能导致恒星光的时间依赖性遮蔽和明显的早期进入。我们还考虑了恒星风与行星磁层的相互作用。由于风速是亚音速/亚阿尔芬速度,与行星的轨道速度相当,磁层顶的头部相对于亚恒星线(连接行星和恒星的线)位于东方。磁层顶周围的气体如果被充分压缩,可能会在行星过境期间产生不对称的进出,尽管需要更多的工作来评估这种可能性。
2010-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of Spin Direction of Accreting Magnetic Protostars and Spin-Orbit Misalignment in Exoplanetary Systems
最近的观测表明,在许多系外行星系统中,母恒星的自转轴与行星的轨道轴不一致。这些都被用来反驳短周期行星迁移到它们现在的位置是由于潮汐与它们的出生盘的相互作用。然而,这种解释是基于这样的假设,即年轻恒星的自旋平行于围绕它们的原恒星盘的旋转轴。我们表明,磁星和它的拱星盘之间的相互作用可以(但不总是)有推动恒星的自旋轴远离盘的角动量轴的垂直状态,甚至逆行状态的效果。因此,在盘中形成的行星可能会有它们的轨道轴与恒星的自转轴不一致,甚至在任何额外的行星-行星散射或Kozai相互作用发生之前。一般来说,磁层-磁盘的相互作用导致了广泛的分布的自旋-轨道角,与一些系统对齐和其他系统错位。
2010-11-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Improved Measurement of the Rossiter-McLaughlin Effect in the Exoplanetary System HD 17156
我们提出了一个改进的测量Rossiter-McLaughlin效应的系外行星系统HD 17156,根据径向速度数据收集与斯巴鲁8.2米望远镜在整个行星过境UT 2008年11月7日。这些数据允许精确和独立地确定该系统的投影自旋轨道角:$λ= 10.0^{\circ} \pm 5.1^{\circ}$。该结果取代了Narita等人先前关于$λ= 62^{\circ} \pm 25^{\circ}$的声明,这是基于低精度的数据和糟糕的统计数据。因此,HD 17156系统的恒星自旋和行星轨道轴很可能是对齐的,尽管行星的大轨道偏心率表明了强烈的动力学相互作用的历史。
2009-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
JWST Exoplanetary Worlds and Elemental Survey (JEWELS) I: High-Precision Chemical Abundances of 20 FGK Planet-Hosting Stars from JWST Cycle 2
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(李政道研究所,上海交通大学)
JWST第2轮任务对20颗FGK型行星宿主恒星进行高精度化学丰度分析,揭示恒星化学多样性与行星形成路径的关联。
2025-12-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Model-Independent Stellar and Planetary Masses from Multi-Transiting Exoplanetary Systems
精确的系外行星表征需要对系外行星的宿主恒星进行精确的分类。宿主恒星的质量通常是通过比较它们的光谱和恒星演化模型预测的光谱来估计的。然而,对于与太阳有很大不同的恒星,如M矮星和演化恒星,光谱确定的性质很难精确测量。在这里,我们提出了一种新的方法来动态测量质量的过境行星附近的平均运动共振和他们的宿主恒星通过结合观测过境时间的变化与径向速度测量。我们推导出表达式来解析确定系统中每个成员的质量,并在开普勒-18系统上演示了该技术。我们将这些解析结果与数值模拟结果进行比较,发现两者是一致的。我们确定了八个系统,我们的技术可以应用,如果后续的径向速度测量收集。我们的结论是,这种分析将是最佳的系统发现的下一代任务类似TESS或PLATO,这将针对明亮的恒星,适合有效的RV后续行动。
2012-11-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamics of exoplanetary systems, links to their habitability
基于对太阳系的研究,我们对行星轨道动力学的认识受到了系外行星系统多样性的挑战。在冷和超冷的矮星周围,潮汐对行星轨道和自旋演化的影响可以强烈地影响它们的气候和它们容纳表面液态水的能力。我们说明了潮汐和动力学的作用与极端的情况下,行星围绕褐矮星。在多行星系统中,偏心率是由行星间的相互作用引起的。因此,行星被潮汐引起的摩擦从内部加热。这个过程可以将一个宜居带行星加热到这样的程度,以至于表面液态水不能存在。我们还讨论了新发现的可能适合居住的地球大小的行星开普勒-186f。考虑到系统的年龄估计不足,行星可能仍然在朝着同步方向发展,并具有高的同步性,或者是伪同步的零同步性。这两种配置会对这个星球的气候产生不同的影响。
2014-11-30 astro-ph.EP
The Occurrence and Architecture of Exoplanetary Systems
太阳系的基本几何形状--行星轨道的形状、间距和方向--长期以来一直是令人着迷的主题,也是行星形成理论的灵感来源。对于系外行星系统,这些相同的性质只是最近才成为焦点。在这里,我们回顾了我们目前的知识,其他恒星周围的行星,他们的轨道距离和偏心率,轨道间距和相互倾斜的多行星系统,主恒星的旋转轴的方向,和双星系统中的行星的属性。
2015-10-15 astro-ph.EP
Stellar obliquities in exoplanetary systems
恒星的自转和行星的公转不一定是一致的。本文综述了与行星宿主恒星的自旋轨道角(quantiities)相关的测量技术、关键发现和理论解释。最好的测量方法是对那些拥有短周期巨行星的恒星进行测量,这些行星已经被发现位于逆轨道、极地轨道和逆行轨道上。看来像行星间散射和长期摄动这样的动力学过程很可能是造成近距离巨行星轨道倾斜的原因,就像这些过程与令人兴奋的轨道偏心率有关一样。观测到的行星质量与轨道间距、行星质量和恒星结构的相关性表明,在某些情况下,潮汐耗散会在主序星的寿命内抑制恒星的行星质量。对于那些拥有更小或更宽轨道行星的恒星来说,情况就不那么清楚了。虽然对这类系统的最早测量往往发现低的轨道,但现在已知的一些明显的例外是,恒星的旋转与多颗行星的共面轨道不一致。此外,根据预测的自转速度和光度变化的统计分析发现,F型恒星拥有紧凑的多行星系统,它们的光度变化范围很广。结果表明,假设恒星和它们的原行星盘是成一直线的是不安全的。原始错位可能是由邻近的恒星或行星形成时期发生的更复杂的事件造成的。
2022-08-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Polarization in exoplanetary systems caused by transits, grazing transits, and starspots
我们目前的数值模拟结果的通量和线性偏振的变化,在凌日系外行星系统,所造成的主机星盘对称性破缺。我们考虑不同配置的行星凌日取决于轨道参数。还估计了星斑对偏振信号的贡献。将该方法应用于已知系统并模拟观测条件,选择了一些可以检测到渡越极化效应的目标。我们调查了几个主要的好处过境偏振,特别是,确定轨道空间方向和区分放牧和近放牧行星。模拟结果表明,偏振参数对星斑也很敏感,可以用来确定星斑的位置和大小。
2015-04-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Solar System Moons as Analogs for Compact Exoplanetary Systems
系外行星科学领域最近出现了大量新系统,这在很大程度上要归功于开普勒任务提供的精确测光。最新的发现包括紧凑的行星系,其中行星的轨道都相对靠近主星,这在形成和动力学演化方面提出了有趣的挑战。紧凑的系外行星系统在相对大小和半长轴方面类似于我们太阳系中围绕巨行星运行的卫星。我们提出了一项研究,量化的尺度大小和分离的太阳系卫星相对于他们的主机。我们对多行星系统中已确认的开普勒行星进行了类似的研究。我们表明,两个样本之间的比较导致其缩放尺寸和分离分布之间的相似的相关性。相关性的不同梯度可以指示月球和行星系的形成和/或长期动力学的差异。
2013-09-05 astro-ph.EP
Modeling star-planet interactions in far-out planetary and exoplanetary systems
从主恒星流出的磁化风塑造了行星和系外行星的磁层,决定了其影响的程度。我们进行了三维(3D)可压缩磁流体动力学(MHD)模拟磁化恒星风和行星磁层之间的相互作用,对应于一个遥远的恒星-行星系统,有和没有行星偶极磁场。我们确定的途径,导致形成一个动态的稳态磁层,并发现磁重联在这个过程中起着根本性的作用。结果表明,磁尾的磁能密度在夜侧大于昼侧,磁尾的动态性相对较强。磁尾重联事件被认为与恒星风等离子体注入到内磁层有关。我们进一步研究磁层的极端倾斜角度保持在角度的例子,天王星和海王星。由于行星场反转期间的极性偏移,高偶极磁场也可能显现。我们发现,全球磁层重联网站的变化,大的行星偶极子磁场和更复杂的电流片结构的产生。我们讨论了这些发现的影响注入行星际物质和高能粒子到内磁层,极光活动和磁层无线电发射。这项研究对于探索太阳系和外太阳系中的恒星行星相互作用具有重要意义。
2018-12-19 astro-ph.EP
Angular momentum distributions for observed and modeled exoplanetary systems
行星及其主星的角动量分布为研究行星系的形成和演化提供了重要信息。然而,谜团仍然存在,部分原因是目前观测数据的偏差和不确定性,部分原因是行星系形成和演化的理论模型仍然不发达。在这项研究中,我们使用来自NASA系外行星档案的数据计算了宿主恒星的自旋角动量及其行星的轨道角动量,并详细分析了观测依赖性偏差和不确定性范围。我们还分析了作为恒星年龄的函数的行星系的角动量,以了解它们在不同演化阶段的变化。此外,我们使用理论模型模拟的行星种群来重新检查观察到的模式,并将模拟种群与观察到的样本进行比较,以评估变化和差异。我们发现,迄今为止发现的大多数系外行星的角动量分布与我们太阳系中的行星不同,尽管这可能是由于观测偏差造成的。当被观测偏差过滤后,模型模拟的角动量分布一般与观测到的模式相当。然而,在参数(角动量)空间的观测和模型模拟之间的差异提供了更严格的约束和见解的问题,需要未来的改进。
2021-08-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
A High Stellar Obliquity in the WASP-7 Exoplanetary System
我们测量到WASP-7恒星旋转轴的天空投影与其近距离巨行星的轨道轴之间的倾斜度为86+-6度。这一测量是基于麦哲伦II号望远镜上的行星射电光谱仪对罗斯特-麦克劳克林(RM)效应的观测。这一结果与之前提到的热木星宿主的模式一致,即缺乏厚对流包层的宿主具有高的对流性。由于该行星的轨道跨越了很大范围的恒星纬度,因此对RM效应的观测原则上可以揭示恒星的差异自转轮廓;然而,根据目前的数据,无法检测到差异自转的信号。主恒星被发现表现出径向速度噪声(“恒星抖动”),振幅约为30米/秒,时间尺度为几天。
2011-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
An information theoretic framework for classifying exoplanetary system architectures
我们提出了几个描述性的措施来描述行星的质量,周期和相互倾斜的系外行星系统内的安排。这些度量基于复杂性理论,并捕获每个架构的全局系统级趋势。我们的方法同时考虑了系统中的所有行星,促进了系统内和系统间的分析。我们发现,基于这些措施,开普勒的高多重性($N\geq3$)系统可以解释,如果大多数系统属于一个单一的内在人口,与一个子集的高多重性系统($\sim20\%$)托管额外的,未被发现的行星之间的已知行星的中间周期。我们证实了先前的发现,即系统内的行星往往是大致相同的大小和近似共面。我们发现,正演模拟还没有复制的高度的间距相似性(在对数周期)实际上看到的开普勒数据。虽然我们的分类方案是使用紧凑的开普勒多作为测试样本,我们的方法可以立即应用到任何其他人口的系外行星系统。我们应用这个分类方案来(1)量化系统之间的相似性,(2)解决物理趋势的观测偏差,以及(3)确定哪些系统可以搜索更多的行星以及在哪里寻找这些行星。
2020-03-24 astro-ph.EP
Metallicities of M Dwarf Planet Host Stars from Kepler, K2, and TESS observed by APOGEE: Trends with Exoplanetary Radii and Orbital Periods
本研究利用APOGEE光谱测定了M矮星的金属丰度,发现大行星和短周期行星更倾向于出现在富金属恒星周围,且多行星系统宿主星更贫金属,揭示了恒星金属丰度与系外行星半径、轨道周期及系统构型的关联。
2025-08-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Calan-Hertfordshire Extrasolar Planet Search
对系外行星系统HD 189733和HD 209458的详细研究已经产生了大量关于系外行星大气物理学的令人兴奋的信息。为了进一步了解这些大气层的组成和过程,我们需要更大的明亮过境行星样本。我们已经开始了一个项目,通过利用精确的径向速度测量来探测南半球更多明亮的凌日行星。我们已经使用HARPS仪器观察了明亮,不活跃和富含金属的恒星的有限样本,在这里我们介绍了这个项目的当前状态,以及我们的第一个发现,其中包括在恒星HD 191760周围的棕矮星沙漠地区发现的棕矮星/极木星系外行星,以及其他三个系外行星系统HD 48265的改进轨道。HD 143361和HD 154672。最后,我们简要地讨论了这个项目的未来和目前的前景,我们发现更多的明亮的过境行星。
2009-12-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
The California Planet Survey III. A Possible 2:1 Resonance in the Exoplanetary Triple System HD 37124
我们提出了新的径向速度从凯克天文台和牛顿和开普勒解决方案的三行星系统绕HD 37124。自从Vogt等人在2005年首次报道第三颗行星的轨道周期不明确以来,这个系统的轨道解已经有了显着的改进。我们已经解决了这个不确定性,外两颗行星的视周期比为2:1。动力学分析发现共振和非共振配置与径向速度数据一致,并限制行星的相互倾斜小于约30度。我们讨论了HD 37124的背景下,其他19个系外行星系统的明显的周期可调性,我们总结在一个表中。我们发现,大约有三分之一的特征良好的多行星系统具有明显的低阶周期周期,如果已知多行星系统中的系外行星的周期是从观测到的行星轨道周期分布中随机抽取的,那么这比天真地预期的要多。
2011-01-21 astro-ph.EP
Exoplanetary Atmospheres: Key Insights, Challenges and Prospects
系外行星科学正处于一场前所未有的革命的边缘。在过去十年中发现的数千颗系外行星最近又发现了附近低质量恒星周围的潜在宜居行星。目前,该领域正在迅速发展到详细的光谱观测,以确定这些行星的大气层。虽然来自太空和地面的各种调查预计将探测到更多围绕附近恒星运行的系外行星,但即将发射的JWST以及大型地面设施预计将彻底改变系外行星光谱学。这些观测,结合详细的理论模型和反演方法,为了解系外行星大气中的各种物理过程和化学成分提供了有价值的见解。根据行星的性质,大气成分的知识也可以对行星的形成和迁移机制、地球物理过程以及最终的生物特征产生重要的限制。在本综述中,我们将讨论系外行星大气这一前沿领域的现代和未来景观。我们将首先简要回顾该领域,强调从不同的观测方法和理论研究中获得的关键见解。其次是对该领域三个前沿分支的最新技术、挑战和未来前景的深入讨论。
2019-04-05 astro-ph.EP
Characterizing the Habitable Zones of Exoplanetary Systems with a Large Ultraviolet/Visible/Near-IR Space Observatory
了解低质量恒星宜居带(HZ)中地球大小的岩石行星的表面和大气条件是目前最大的天文学努力之一。在未来几十年中,仅仅了解行星有效表面温度不足以准确地解释生物特征气体。紫外恒星光谱驱动和调节类地行星上的高层大气加热和化学,对生物特征气体的定义和解释至关重要,甚至可能在我们寻找生物活动时产生假阳性。本白皮书简要介绍了对整个系外行星系统(恒星和行星)进行全色观测的科学动机,认为未来的美国宇航局紫外/可见/近红外空间观测站非常适合开展这项工作,并介绍了未来十年可以实现的技术发展目标,以支持在2020年代开发紫外/可见/近红外旗舰任务。
2015-05-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterizing Exoplanetary Atmospheres: New Views on Exoplanet Composition and Chemistry
本文综述系外行星大气研究的核心开放问题,并总结JWST与地面观测在气态巨行星、亚海王星及M型恒星周围类地行星大气表征方面的进展与目标。
2024-05-07 astro-ph.EP
JWST Exoplanetary Worlds and Elemental Survey (JEWELS) II: Condensation Temperature Trends and Galactic Chemical Evolution in JWST Planet-Hosting Stars
Tsung-Dao Lee Institute, School of Physics and Astronomy, & State Key Laboratory of Dark Matter Physics, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院、汤川研究所、暗物质物理国家重点实验室);Department of Physics, King’s College London(伦敦国王学院物理系);Department of Astronomy, Tsinghua University(清华大学天文系);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
本文基于JWST观测数据,研究了25颗宿主系外行星的恒星的化学丰度,并探讨了凝结温度趋势和银河化学演化的联系。
2026-05-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Systematic mischaracterization of exoplanetary system dynamical histories from a model degeneracy near mean-motion resonance
偏心轨道上的单行星和周期比为2:1的双行星系统之间的径向速度系外行星信号存在简并。如果没有建立正确的体系结构,这种简并可能导致对行星系动力学历史的误解以及对行星丰度的测量。我们通过分析一个样本的60个非过境,径向速度系统轨道主序星从美国宇航局系外行星档案(NASA档案)使用一个新的贝叶斯模型比较管道的错误描述率。我们发现,15个系统(占样本的25%)显示出令人信服的证据,两个行星的情况下,置信水平为95%。
2018-08-27 astro-ph.EP
Habitability of exoplanetary systems with planets observed in transit
我们已经使用了79个系外行星系统中恒星的测量属性,其中一个或多个行星已被观测到,以估计每个系统目前的可居住性。测量的恒星性质已被用来确定经典宜居带(HZ)的当前位置。为了建立可居住性,我们使用了与巨行星的估计距离,在该距离内,类地行星将处于巨行星的引力范围内。在2010年4月已知的79个凌日系统中,只有两个没有为HZ中的类地行星提供安全的避难所,因此今天无法支持生命。我们还估计了过去1.7 Gyr的可居住性是否可能,即0.7 Gyr的重轰炸,加上1.0 Gyr的生命出现,从而出现在今天。我们发现,对于每个恒星年龄的最佳估计,另外28个系统不提供这种持续的可居住性。如果我们将1.7 Gyr减少到1.0 Gyr,这个数字将下降到22。然而,如果巨行星的轨道比HZ的内边界更接近恒星,通过HZ迁移到那里,如果这排除了随后形成的类地行星,那么,当然,目前已知的凌日系外行星系统都不具备可居住性。幸运的是,这个悲观的结论很可能是错误的。以及获得结果的79个过境系统,本文演示了一种方法,确定这样的系统,肯定会发现在未来几年的聚宝盆的可居住性。
2010-06-03 astro-ph.EP
Search for Exoplanetary Transits in the Galactic Bulge
使用扩展的开普勒任务(K2)活动9和11搜索太阳系外行星凌日,发现了五个新的候选者。EPIC 224439122、224560837、227560005、230778501和231635524的凌日周期与太阳系外行星一致,分别为P = 35.1695、3.6390、12.4224、17.9856和5.8824天。K2数据和现有的光学光度学与VVV巡天和2 MASS的多波段近红外光度学相结合,以测量宿主星的准确物理参数。然后,我们从K2凌日光变曲线测量新行星候选者的半径,并使用质量-半径关系估计它们的质量,得出结论,其中两个候选者可能是低质量行星,三个可能是巨大的气态行星。
2018-11-22 astro-ph.EP
Evolution of angular-momentum-losing exoplanetary systems : Revisiting Darwin stability
我们评估的重要性,潮汐演变和它的相互作用与磁制动的人口热木星行星系。通过在恒星角动量损失的约束下使给定系统的总机械能最小化,严格地找到了动力学平衡态存在的条件。我们估计他们的持续时间,特别是当风扭矩旋转下来的明星几乎是由潮汐扭矩旋转起来补偿。我们引入无量纲变量来描述观测到的热木星系统的潮汐演化,并讨论了它们的自旋和轨道状态,使用广义达尔文图的基础上,我们的新方法。我们表明,它们的轨道性质与其宿主恒星的有效温度有关。由于磁制动和潮汐耗散的共同作用,围绕F型和G型恒星运行的行星的长期演化是显著不同的。在短周期行星的情况下,准静止状态的存在可以显着延迟它们的潮汐演化,否则会使行星落入其宿主恒星。目前发现大多数已知绕F型恒星运行的行星都在这个静止状态附近,可能与它们的主星在零年龄主序星上时的配置相差不远。考虑到角动量损失在恒星演化早期阶段的重要性,我们的研究结果表明,在适当检验行星系形成的迁移情景时,也必须考虑角动量损失。
2014-11-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Orbital Dynamics of Exoplanetary Systems Kepler-62, HD 200964 and Kepler-11
系外行星系统中存在的平均运动共振(MMR)是天体力学的一个新领域,它促使我们考虑通过行星轨道根数的时间演化来研究系外行星系统的动力学行为。主要研究了行星摄动对半长轴和偏心率的影响。我们识别了扰动函数表达式中的$(r+1):r$ MMR项,并从截断的扰动函数中得到扰动。利用三体问题扰动函数的展开式和解析方法求解运动方程。将解析解与数值解进行了比较,验证了解析解的正确性。在这项工作中,我们考虑三个系外行星系统,即开普勒-62,HD 200964和开普勒-11。我们绘制了共振角的演化曲线,发现它们在恒定值附近振动。因此,我们认为每个系统的两颗行星Kepler-62,HD 200964和Kepler-11分别处于2:1,4:3和5:4的平均运动共振。关键词:天体测量学-天体力学-行星系。
2016-02-12 astro-ph.EP
The Fundamental Connections Between the Solar System and Exoplanetary Science
在过去的几十年里,在我们的太阳系之外发现了数千颗行星。这些行星表现出巨大的多样性,它们的大量数量提供了一个统计机会,将我们的太阳系置于行星结构、大气、建筑、形成和演化的更广泛背景下。与此同时,系外行星科学领域正在迅速朝着大气特征、推断表面条件和内部以及评估可居住性的目标迈进。然而,解释系外行星数据需要开发和验证依赖于现场数据的系外行星模型,而在可预见的未来,这些数据只能从我们的太阳系获得。因此,行星科学和系外行星科学都将大大受益于信息双向流动的共生关系。在这里,我们描述了关键的教训和突出的问题,从行星科学,研究是必不可少的解决各种系外行星的主题的基本方面。我们概述了太阳系天体的主要类别,包括类地行星、巨行星、卫星和小天体的这些教训和问题。我们提供了一个讨论这些行星科学问题中有多少可以转化为系外行星观测,将产生关键的洞察力,目前和未来的系外行星的发现。
2021-08-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Solar System as an Exoplanetary System
随着更多数据的可用性,我们重新审视了我们的太阳系与观测到的系外行星系统相比有多特殊的问题。为了实现这一目标,我们采用了一种数学变换,可以进行有意义的统计比较。我们发现我们太阳系中的巨行星的质量和密度是非常典型的,太阳系的年龄也是如此。虽然木星的轨道位置有点异常,但这很可能是由于对短周期行星的强烈选择效应。我们太阳系中行星的偏心率与观测到的太阳系外行星相比相对较小,但仍然符合8行星系统的预期(此外,可能反映了对高偏心率行星的选择偏好)。我们发现太阳系最特别的两个特征是缺乏轨道周期为几天到几个月的超级地球,以及水星轨道半径内的行星。总的来说,我们的结论是,就其广泛的特征而言,我们的太阳系预计不会非常罕见,这使得寻找太阳系外生命的乐观程度。
2015-08-04 astro-ph.EP
Exoplanetary Spin-Orbit Alignment: Results from the Ensemble of Rossiter-McLaughlin Observations
行星轨道轴与其母星自转轴之间的夹角psi是判断行星形成、轨道迁移和潮汐演化的一个可能的标准。一般来说,psi是无法测量的,但对于凌日行星,可以通过罗西特-麦克劳克林效应测量两个轴的天空投影之间的角度λ。在这里,我们展示了如何结合不同系统中的lambda测量,以获得对psi的统计约束。我们将该方法应用于11个已发表的测量λ,使用两种不同的单参数分布来描述合奏。首先,假设瑞利分布(或者更准确地说,球体上的Fisher分布),我们发现峰值小于22度,置信度为95%。第二,假设轨道的一部分f相对于恒星具有随机取向,而其余部分(1-f)是完美对齐的,我们发现f<0.36,置信度为95%。后一种模型比瑞利分布更好地拟合数据,主要是因为发现XO-3系统严重失准,而其他10个系统与完美对准一致。如果XO-3的结果被证明是可靠的,那么我们的结果可能被解释为两种不同的行星迁移模式的证据。
2009-02-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Survey of Exoplanetary Detection Techniques
太阳系外行星,或我们自己的太阳系以外的行星,长期以来一直是天文学家的兴趣;然而,直到过去二十年,科学家才有技术来描述和研究离我们如此遥远的行星。借助先进的望远镜和光谱仪,天文学家每年都能发现更多的系外行星。探测系外行星的两种最多产的方法,径向速度,测量系外行星母恒星的摆动,以及过境,检测行星在其恒星前面的通过,是迄今为止我们所知道的绝大多数系外行星的发现的原因。其他方法,如直接成像,计时和引力微透镜不太适用,但有时可以产生准确的数据,以确认通过径向速度或凌日测光发现的行星。在不久的将来,天文学家将继续发现大量新的系外行星,但在所有靠近我们太阳系的行星被发现之后,这样做会变得越来越困难。
2018-05-07 astro-ph.EP
The effect of dynamical interactions in stellar birth environments on the orbits of young close-in planetary systems
本文通过N体模拟研究恒星飞掠对近距离超级地球/亚海王星系统的影响,发现单次飞掠即可通过碰撞和相互倾角激发改变系统结构,减少可观测凌星行星数量,从而解释单次凌星系统过剩现象。
2024-07-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Origin of compact exoplanetary systems during disk infall
针对短周期多行星系统的形成机制问题,提出紧凑系统源于星周盘内落末期的行星吸积,通过吸积与向内迁移的平衡筛选出质量受宿主恒星质量调节的相似行星,解释了观测到的相似质量比。
2025-05-28 astro-ph.EP physics.space-ph
A Search for Additional Planets in Five of the Exoplanetary Systems Studied by the NASA EPOXI Mission
我们目前的时间序列测光和限制在五个系外行星系统研究的EPOCh(太阳系外行星观测和表征)组件的NASA EPOXI任务:HAT-P-4,TrES-3,TrES-2,WASP-3,和HAT-P-7。我们进行搜索的高精度时间序列的光度过境的其他行星。我们没有发现显著性高于我们检测限的候选凌日。从Monte Carlo测试的时间序列使用假定的周期从0.5天到7天,我们证明了检测海王星大小的同伴周围的TrES-2,次土星大小的同伴在HAT-P-4,TrES-3,WASP-3系统,和土星大小的同伴周围的HAT-P-7的灵敏度。我们特别研究了我们对与已知系外行星的动力学有利的3:2和2:1外部共振中的额外凌日的敏感性:如果我们假设与已知行星共面轨道,那么与HAT-P-4 b,WASP-3b和HAT-P-7 b共振的同伴将有望凌日,我们可以对这些系统中同伴的半径设置下限。在接近掠食的系外行星系统TrES-3和TrES-2中,这些共振中的额外共面行星预计不会过境。然而,如果TrES-3和TrES-2的轨道分别偏离2.0度和1.4度,我们对将过境的同伴的半径设置了下限。
2011-02-28 astro-ph.EP
A Novel Method to Constrain Tidal Quality Factor from A Non-synchronized Exoplanetary System
本文提出一种从非同步星-行星系统约束潮汐品质因子的新方法,通过对比系统观测状态与演化禁区约束 $Q'$,在 NGTS-10 系统中得到 $Q' \gtrsim 10^8$,表明现有理论不足,需引入抑制潮汐相互作用的机制。
2024-07-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
A framework for the architecture of exoplanetary systems. I. Four classes of planetary system architecture
我们提出了一种新的,模型无关的框架,研究体系结构的系外行星系统在系统级。这个框架使我们能够对单个行星系的结构进行分类、量化和分类。我们的目标是在这一努力是产生一个系统的方法来研究的安排和分布的各种行星量在一个单一的行星系。我们提出将行星系体系结构空间划分为四类:相似、混合、逆序和有序。我们应用我们的框架观察和合成多行星系,从而研究它们的质量,半径,密度,核心质量和核心水团质量分数的架构。我们探讨了系统的(质量)架构和其他属性之间的关系。我们的工作表明:(a)相似的结构是行星形成的最常见结果;(b)行星的内部结构和组成与其系统结构有着密切的联系;(c)大多数系统的质量结构继承自其核心质量结构;(d)在具有相似结构的系统中发现了大多数在冰线内开始并在原地形成的行星;(e)大多数无序系统预计富含湿行星,而大多数观测到的质量有序系统预计有许多干行星。我们发现,在良好的协议与理论,观察一般偏向于发现系统的密度架构是相似的,混合的,或逆序。这项研究探讨了新的问题和新的参数空间,以理解理论和观察。未来的研究可能会利用我们的框架,不仅限制单个行星的知识,而且还限制整个行星系的多方面架构。我们还推测了系统架构在托管可居住世界中的作用。
2023-01-06 astro-ph.EP
Two decades of Exoplanetary Science with Adaptive Optics
作为天文学家,我们正生活在一个令人兴奋的时刻,因为我们正在寻找其他世界。最近的发现已经深刻地影响了我们对行星形成和结构的看法。未来的生物特征发现可能会深刻影响我们对生命形成和进化的科学和哲学理解。从这个独特的角度来看,观测的作用对于扩大我们对形成行星系的巨行星的形成和物理学的理解至关重要。随着二十多年来高对比度成像技术和仪器的发展,人们付出了巨大的努力来探测和确定附近恒星的较轻、较冷和较近的伴星,并最终对新的行星系成像。作为其他行星搜寻技术的补充,这种方法为研究棕矮星和行星的物理性质和形成机制打开了一个新的天体物理窗口。我将简要回顾所使用的不同观测技术和策略,目标恒星的主要样本,关键发现和调查,最后讨论迄今为止关于年轻巨行星和行星系结构的形成和演化的物理和机制的主要结果。
2018-08-07 astro-ph.EP
Glancing views of the Earth. From a lunar eclipse to an exoplanetary transit
有人认为,月食观测可能有助于预测类地太阳系外行星的过境特征。然而,这两种现象的比较分析详细解决了恒星光通过行星大气层的运输尚未提出。在这里,我们继续调查这两种现象,利用一个共同的配方。我们的出发点是在2008年8月月食期间收集的一组以前未发表的近红外光谱。然后,我们将该公式应用到无限远观察者的极限,以研究从太阳系外部观察到的地球-太阳系统的凌日特征。穿过地球大气层的太阳光线的折射弯曲是月食照明的关键因素。同样,折射会对特定行星-恒星系统的过境透射光谱产生影响,这取决于行星大气层的折射特性、恒星的大小和行星的轨道距离。对于地日系统,在中天时,折射阻止了远程观测者进入大气层的较低~12 - 14公里,因此也阻止了大部分光谱活跃的大气气体。我们证明,在过境的地球的有效光学半径调制的折射和变化约12公里,从过境到第二次接触。大气层的折射性质,一个在已发表的研究中很少考虑的性质,将对类地太阳系外行星的特征提出额外的挑战。折射对一些M型恒星的宜居带内的类地太阳系外行星的影响可能较小。
2012-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamical stability of the Gliese 581 exoplanetary system
利用数值方法研究了Gliese 581系外行星系统的动力学稳定性。已知该系统有四颗行星(b-e)。在对径向速度(RV)测量结果进行最新分析后,在恒星的液态水宜居带中是否存在另一颗行星(g)存在争议。我们将Vogt等人的4和5行星模型(AN 333,561-575,2012)与初始圆形轨道相结合。为了表征稳定性,使用行星在积分时间内达到的最大偏心率以及LCI和RLI来识别混沌运动。由于RV拟合中的圆形轨道似乎是一个太强的限制,而真正的轨道可能是椭圆形的,我们研究了行星的稳定性作为其偏心率的函数。圆形四行星模型的积分表明,即使倾角i = 5°,它在更长的时间尺度上也是稳定的。四行星模型中的第五颗行星可能在两颗超级地球大小的行星c和d之间有一个稳定的轨道,并且超出行星d的轨道,尽管另一颗行星可能只在恒星的宜居带中的圆形或近圆形轨道上稳定。即使在更宽的轨道参数范围内,5行星模型中的Gliese 581 g也会有一个动态稳定的轨道,但它的稳定性强烈依赖于行星d的偏心率。小质量行星e在偏心模型中很快变得不稳定,在圆形四行星模型中保持稳定,但其初始半长轴和偏心率周围的稳定区域相当小。内行星e和c的稳定性取决于海王星大小的行星b的偏心率。最外层的行星d距离相邻的行星c很远,对它的稳定性有很大的影响,然而,在两颗超级地球行星c和d之间存在一颗行星限制了它的偏心率。
2014-04-29 astro-ph.EP
Migration of celestial bodies in the Solar system and in several exoplanetary systems
本文综述太阳系及系外行星系统中天体迁移的研究,探讨星子积聚、木星轨道变化及水输运,并分析比邻星和TRAPPIST-1系统中的迁移过程。
2024-11-08 astro-ph.EP
Effects of Mg/Si on Exoplanetary Refractory Oxygen Budget
太阳光球的耐火元素的丰度反映地球的~10摩尔%,当归一化为占主导地位的类地行星形成元素镁,硅和铁。这允许采用太阳组成作为地球组成的数量级代理。然而,在没有通过冷凝序列计算和后冷凝过程确定初始微行星的组成的情况下,这种恒星和类地行星丰度的镜像在多大程度上适用于其他恒星-行星系统还不清楚。我们提出了开源的任意组成冷凝序列计算器(ArCCoS),以评估母星的元素组成如何影响行星构建材料的元素组成,包括星子内的氧化程度。我们展示了实用的ArCCoS的恒星耐火元素Mg和Si的丰度的变化如何影响的凝结氧,行星的核心和硅酸盐地幔材料的相对比例的控制因素。因此,这消除了解释系外行星结构的显着简并,并为该模型的有效性提供了观测测试。
2017-07-10 astro-ph.EP
Exoplanetary Transit Constraints Based Upon Secondary Eclipse Observations
凌日系外行星为研究行星的质量-半径关系及其内部结构提供了机会。二次日食的存在使人们能够通过红外波长的观测来进一步研究这颗行星的热特性。观测到二次日食的概率取决于行星的轨道参数,特别是偏心率和近星点角。在这里,我们提供了这些概率的解析表达式,调查他们的属性,并计算其值为已知的太阳系外行星。此外,我们定量地讨论了约束的存在性和可观测性的主要过境,如果观测到的二次日食。最后,我们计算了已知的太阳系外行星的后验过境概率,我们提出了几个案例研究中,轨道的限制,从存在的二次日食可能会应用于观测活动。
2009-08-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Newtonian model for the WASP-148 exoplanetary system enhanced with TESS and ground-based photometric observations
WASP-148行星系有一个罕见的结构,在一个紧密的轨道上有一颗土星质量的行星,在附近的外轨道上有一颗质量稍大的行星。使用新的太空测光和地面后续过境观测和文献中的数据,我们进行了建模,解释了两颗行星之间的引力相互作用。由于行星b的新凌日时间数据,两颗行星的轨道周期和偏心率的不确定性相对于先前公布的值减少了3-4倍。凌日时间的变化幅度约为20分钟,可以很容易地从地面用1米级望远镜跟踪。一个近似的过境星历,其中占重力相互作用的精度高达5分钟,提供。没有发现行星c的凌日特征,直到海王星大小的区域。没有发现其他过境的同伴,大小约为2.4地球半径的内部轨道。然而,我们注意到,在该系统中,地球大小的行星仍然没有被探索。
2020-12-04 astro-ph.EP
Formation of stable exoplanetary systems around pulsars by capture: An exercise in computational classical mechanics
Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院天文研究所);Indiana University, Department of Astronomy(印第安纳大学天文学系);Dipartimento di Fisica, Università di Pisa(比萨大学物理系);INAF-OATS(意大利国家天体物理研究所-的里雅斯特天文台);Astronomical Institute, Charles University(查理大学天文研究所)
研究脉冲星行星系统形成机制,通过计算经典力学分析行星与恒星残骸的动态相互作用,展示高偏心率行星可能最终稳定于低偏心率状态。
2026-05-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Architectures of Exoplanetary Systems. III: Eccentricity and Mutual Inclination Distributions of AMD-stable Planetary Systems
行星系的角动量亏损(AMD)是其轨道激发的量度,也是长期稳定性的预测指标。我们采用AMD稳定性准则来约束系外行星系统的轨道结构。此前,He,Ford和Ragozzine(2019)(arXiv:1907.07773v2)通过正向建模(SysSim)表明,观察到的多重性分布可以很好地由两个种群组成,由低和高相互倾斜分量组成。在这里,我们表明,一个广泛的分布所产生的相互倾斜的系统在AMD的稳定性极限也可以匹配所观察到的开普勒人口。我们发现,分配一个行星系的最大AMD之间的行星的结果在一个依赖于多重性的分布的偏心率和相互倾斜。具有更多行星的系统具有较低的中位偏心率和相互倾斜度,这种趋势可以用内禀行星多重性的幂律函数($n$)来描述:$\tildeμ_{e,n} \propto n^{-1.74_{-0.07}^{+0.11}}$和$\tildeμ_{i,n} \propto n^{-1.73_{-0.08}^{+0.09}}$,其中$\tildeμ_{e,n}$和$\tildeμ_{i,n}$是偏心率和倾斜度分布的中位数。我们还发现,固有的单行星有更高的偏心率($σ_{e,1} \sim 0.25$)比多行星系统,并与多重性的趋势出现在观测到的周期归一化过境持续时间比的分布。我们发现,所观察到的行星大小排序和均匀的间距的偏好是更极端的比什么可以产生的开普勒任务的检测偏差。最后,我们发现,…
2020-12-09 astro-ph.EP
Towards Detection of Exoplanetary Rings Via Transit Photometry: Methodology and a Possible Candidate
探测系外行星的行星环仍然是该领域最有吸引力但最具挑战性的目标之一。我们提出了一个系统的搜索外行星环通过过境测光的长周期行星的方法。该方法依赖于一个精确的积分方案,我们开发计算一个环形行星的过境光变曲线。我们应用的方法,以89长期行星候选人从开普勒数据,以估计,和/或设置上限,可能的环的参数。虽然我们的大多数样本没有足够好的信噪比环参数的有意义的限制,我们发现,六个系统具有较高的信噪比是不一致的存在一个环大于1.5倍的行星半径假设掠轨道和倾斜环。此外,我们确定了五个初步的候选系统,其光变曲线表现出环状特征。在排除了四个由于附近恒星的污染而导致的误报之后,我们将KIC 10403228确定为一颗环状行星的合理候选者。系统参数拟合的光变曲线与环形行星模型表明,两种可能的解决方案,对应的土星类行星与倾斜的环。还有另外两种可能的情况解释了这些数据:一个拱星盘和一个分层的三元组。由于不确定性因素较多,我们无法在这三种模型中选择一种。
2017-02-27 astro-ph.EP
Time-resolved Ultraviolet Spectroscopy of the M-dwarf GJ 876 Exoplanetary System
围绕M型恒星运行的太阳系外行星可能是我们在未来十年发现可居住世界的最佳机会。入射到类地行星和类木行星上的紫外光谱对于正确模拟它们的大气加热和化学是至关重要的。为了提供更现实的输入大气模型的行星轨道低质量恒星,我们提出了新的近紫外和远紫外(NUV和FUV)光谱的M-矮系外行星主机GJ 876(M4 V)。利用哈勃空间望远镜上的COS和STIS摄谱仪,我们测量了GJ 876的1150- 3140 A光谱。我们重建了恒星HI LyA发射谱线轮廓,发现在整个紫外带通(F(LyA)/F(FUV+NUV)~0.7)内,积分LyA通量大致等于积分通量的其余部分(1150- 1210 A + 1220- 3140 A)。这个比值比太阳值大2500倍。我们描述了紫外线光谱,并报告了令人惊讶的强荧光发射热H2(T(H2)> 2000 K)。我们给出了在几条远紫外发射谱线中观测到的色球+过渡区耀斑的光变曲线,耀斑/静止通量比>= 10。M星(特别是LyA)的强FUV辐射场对于确定低质量恒星宜居带中类地行星低层大气中O2的丰度和生物标志物的形成非常重要。
2012-04-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
PALANTIR: an updated prediction tool for exoplanetary radio emissions
本文介绍系外行星射电辐射预测工具PALANTIR的更新版,基于观测参数和磁层物理标度律构建目标星表,并与先前研究比较,旨在扩展比较磁层物理学领域。
2023-11-16 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The effects of nonlinearities on tidal flows in the convective envelopes of rotating stars and planets in exoplanetary systems
在紧密的系外行星系统中,潮汐相互作用在很长的时间尺度上驱动行星和恒星的轨道和自旋演化。在低质量恒星和巨型气态行星的对流包层中,潮汐惯性波(由科里奥利加速度恢复)在被激发和随后阻尼(例如通过粘性摩擦)时,特别是在系统生命的早期,对潮汐耗散有很大的贡献。已知这些波会受到非线性效应的影响,包括触发纬向流形式的差异旋转。在这项研究中,我们使用一个现实的潮汐体强迫激发惯性波,通过在波的动量方程中的平衡潮汐的剩余作用。通过在绝热不可压缩对流壳层中进行三维非线性流体动力学模拟,我们研究了非线性项的加入如何影响潮汐流的性质,以及能量和角动量的重新分布。特别是,我们确定并证明删除负责非物理的角动量演化在以前的数值研究中观察到的条款。在我们的新的设置,我们观察到建立强大的圆柱剪切纬向流,修改以前的线性理论预测的潮汐耗散率。我们证明,这种差异旋转波的影响整齐地解释了线性和非线性耗散率之间的差异,在我们的许多模拟。我们还强调了惯性波的共转共振和参数不稳定性的主要作用,这是观察到足够高的潮汐强迫振幅或低粘度,在影响潮流响应。
2022-07-26 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Resonant periodic orbits in the exoplanetary systems
利用旋转坐标系中的一般三体问题模型,通过确定每种共振的周期轨道族,研究了$4/3$、$3/2$、$5/2$、$3/1$和$4/1$平均运动共振的行星动力学.平面和空间的情况下进行检查。在空间问题中,通过对垂直临界轨道的解析延拓,得到了周期轨道族。轨道的线性稳定性也进行了研究。关于稳定周期轨道附近的初始条件,我们得到长期的行星稳定性,而不稳定的轨道与混沌演化,不稳定的行星系。稳定的周期轨道在行星动力学中特别重要,因为它们可以承载真实的行星系。我们发现稳定的轨道达到行星间倾角的$60^\circ$,但在大多数族中,稳定性不超过$20^\circ$ - $30^\circ$,这取决于行星质量比。这些轨道大部分都是偏心的。在$4/3$和$5/2$共振中分别发现了稳定的倾斜圆轨道或低偏心率轨道。
2014-02-10 astro-ph.EP
Star-planet interaction through spectral lines
对系外行星系统的光谱观测的增长使得有可能测试理论模型和研究系外行星大气与恒星风和高能光子的相互作用。在这项工作中,我们提出了一套数值三维模拟的HD 209458 b的谱线观测其蒸发大气。不同的模拟旨在再现恒星与行星相互作用的不同场景。用我们的模型,我们重建了Ly $α$线在过境和比较与观测。这些结果使我们能够分析这些不同情况下的线轮廓的形状,与观测结果的比较表明,HD 209458 b可能具有小于1 G的磁场。我们还探讨了模型的镁线的行为与无磁场。
2019-12-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Connecting planet formation and astrochemistry: A main sequence for C/O in hot-exoplanetary atmospheres
为了了解行星形成的历史对可观测到的大气碳氧比(C/O)的作用,我们制作了一组天体化学演化的原行星盘。根据预先计算的行星增长人口中使用的参数,它们的组合使我们能够追踪被收集到行星大气中的气体的分子丰度。我们包括大气污染的传入(冰)星子以及耐火碳侵蚀的影响,注意到存在于我们自己的太阳系。我们发现,海王星质量行星的碳和氧含量主要是通过固体吸积来确定的,并导致比热行星更富氧(大约两个数量级)的大气,其C/O主要由气体吸积决定。一般来说,我们发现通过固体吸积而吸积的行星质量分数和由此产生的大气C/O之间存在一个“主序”,固体吸积分数较高的行星具有较低的C/O。其大气层的化学特征与我们的行星人口非常一致,我们的研究结果表明,热木星的形成通常始于水冰线附近。较低质量的热海王星被观察到比我们的模型(C/O $\sim 10^{-2}$)更富碳(0.33 $\lesssim$ C/O $\lesssim$ 1),并表明某种形式的化学处理可能会影响它们在形成和观察之间的几个Gyrs上观察到的C/O。我们的人口再现一般的质量金属丰度的趋势的太阳系和定性再现的C/O-金属丰度反相关性,已推断人口的特征外行星大气。
2019-10-29 astro-ph.EP
Exoplanetary Geophysics -- An Emerging Discipline
数以千计的太阳系外行星已经被发现,很明显,银河系行星普查所利用的多样性远远超过了太阳系行星所展示的多样性。我们回顾了太阳系外行星探测年表中的重要里程碑,并概述了各种观测技术。然后,我们讨论了目前已知的分布的属性,使用质量周期图作为指导,以描绘热彗星,偏心巨行星,和第三个,人口众多,类别,我们称之为“ungiants”,行星质量小于30地球质量和轨道周期小于100天。然后我们开始讨论太阳系外行星的整体组成。我们讨论了巨行星之间的半径异常的长期存在的问题,以及所提出的问题所观察到的质量略大于地球的行星的大小出乎意料的大范围。我们讨论了使用过境观测探测太阳系外行星的大气层,在主凌日,二次日食,并通过完整的轨道周期采取的各种测量,可以提供线索的大气成分,结构和气象。太阳系外行星目录,连同我们太阳系的细节和恒星形成区和原行星盘的观测,为讨论行星形成提供了背景,在讨论中,我们回顾了类地行星和巨行星是如何组合在一起的有利图片的元素。最后,我们列出了几个与未来十年及以后相关的研究问题。
2015-01-22 astro-ph.EP
Exoplanetary Detection By Multifractal Spectral Analysis
由于技术进步,在过去几年中发现的系外行星数量急剧增加。然而,当试图观察地球类似物时,通常很难测试检测的准确性。我们开发了一种基于时间多重分形的系外行星光谱观测分析的新方法,该方法识别表征围绕宿主恒星的行星轨道运动的时间尺度,以及由恒星特征(例如斑点)产生的时间尺度。没有拟合恒星模型的光谱数据,我们展示了如何使用噪声幅度作为信息源,从噪声数据中鲁棒地检测行星信号。对于凌日行星的观测,将这种方法与简单的几何学相结合,使我们能够将所获得的时间尺度与系外行星的主日食和次日食联系起来。利用地基和天基观测获得的数据,我们已经在HD 189733b上测试了我们的方法。此外,我们已经研究了使用这种技术在测量行星轨道运动通过多普勒频移检测。最后,我们分析了使用SOAP 2.0工具获得的合成光谱,该工具模拟了恒星光谱以及行星或斑点在一个轨道周期内对光谱的影响。我们已经证明,只要信号噪声比$\ge$ 75,我们的方法重建的行星轨道周期,以及在恒星表面上的一个点的旋转周期。
2016-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.comp-ph