Exoplanet Science From {\it Kepler}
本文概述Kepler航天器任务及其在系外行星发生率、质量-半径关系与行星系统结构等方面的核心发现,该任务运行近十年,其数据革新了系外行星科学。
2023-11-08 astro-ph.EP
Spitzer Detection of the Transiting Jupiter-analog Exoplanet Kepler-167e
我们用斯皮策太空望远镜观测了开普勒-167e的部分凌日,开普勒-167e是一颗在1,071天轨道上运行的类似太阳系外行星,远远超出了它的水冰线。斯皮策凌日的时间与开普勒太空望远镜先前观测到的两次凌日的星历表一致。斯皮策的观测排除了其他长周期系外行星存在的几小时到几天的凌日时间变化(TTV)。由于需要大量的观测时间,而且不被发现的风险很高,因此这种过境检查使过境后续工作难以进行。然而,对于开普勒-167 e,我们现在能够通过詹姆斯韦伯太空望远镜的预期时代预测未来的过境时间,不确定性小于6分钟。我们将TTV的缺乏解释为Kepler-167 e要么没有外部大质量伴星,要么与任何伴星的引力相互作用低于我们的检测阈值。我们还测量了开普勒-167 e的3.6- $μ$ m过境深度,并使用系外行星和太阳系模型对其透射光谱进行预测。开普勒-167e的过境性质及其与木星的相似性使其成为后续大气特征的独特和特殊目标。开普勒-167 e属于凌日系外行星中真正罕见的一类,并且具有精确约束的凌日星历,它有望成为系外行星和太阳系之间比较研究的基准。
2019-03-14 astro-ph.EP
Robo-AO Kepler Planetary Candidate Survey II: Adaptive Optics Imaging of 969 Kepler Exoplanet Candidate Host Stars
我们在2012年启动了Robo-AO开普勒行星候选者调查,以观察每个开普勒系外行星候选者的主恒星,具有高角分辨率的可见光激光自适应光学成像。我们的目标是找到附近的恒星躺在开普勒的测光孔径,负责相对较高的概率假阳性的系外行星探测,并导致低估的过境半径的大小。我们的全面调查还将揭示恒星多样性对系外行星性质的影响,并将确定罕见的系外行星结构。在我们正在进行的调查的第二部分,我们观察到另外969个开普勒行星候选主机,我们报告混合恒星同伴高达$Δm \approx 6$,有助于开普勒的测量光变曲线。我们在181颗开普勒恒星中发现了203颗$\sim$ 4”以内的伴星,其中141颗是新发现的。我们测量了开普勒行星候选宿主恒星样本的近星概率为10.6% $\pm$ 1.1%,角间距为2.5”,明显高于我们最初的715颗恒星样本中发现的7.4% $\pm$ 1.0%的概率;我们发现概率增加到17.6% $\pm$ 1.5%,角间距为4.0”。在这次调查中观测到的KOI的中位位置是1.1 $^{\circ}$更接近银道面,这可能是附近恒星概率增加的原因。我们还详细介绍了50 Keck自适应光学图像的机器人AO观察到的KOI,以确认37同伴检测到的$<5σ$的显着性水平,并获得额外的红外测光更高的显着性检测同伴。
2016-04-28 astro-ph.EP
Using the Inclinations of Kepler Systems to Prioritize New Titius-Bode-Based Exoplanet Predictions
我们分析了一个多系外行星系统的样本,其中包含至少3个开普勒任务探测到的凌日行星(“开普勒倍数”)。我们使用一个广义的提丢斯-波德关系来预测这些开普勒倍数中的151个中的228个额外行星的周期。这些基于提丢斯-波德理论的预测表明,在每颗恒星的宜居带中平均有~2颗行星。我们估计每个系统的不变平面的倾角,并根据行星过境的几何概率对我们的行星预测进行优先排序。我们强调了40个系统中77个预测行星的短列表,这些行星具有高几何概率过境,导致预期检测率约为15%,比我们之前基于提丢斯-波德的预测的检测率高出约3倍。
2015-01-31 astro-ph.EP
Exoplanet Atmospheric Refraction Effects in the Kepler Sample
本文利用开普勒光变曲线分箱技术探测系外行星大气折射效应,发现周期-半径谷上方的行星存在折射证据,但光学薄H/He大气并不常见,可能因云霾衰减所致。
2025-07-02 astro-ph.EP
The Exoplanet Eccentricity Distribution from Kepler Planet Candidates
根据径向速度测量,系外行星的偏心率分布与圆形轨道的偏差超过0.1天文单位。对于径向速度技术最为敏感的大型行星,情况尤其如此。行星轨道的偏心率可以对凌日概率和随后的凌日调查的行星产量产生很大的影响。开普勒任务是第一次对周期空间进行足够深入的探测,以便通过凌日持续时间的变化来观察这种影响。我们使用开普勒行星候选人表明,偏心率分布是一致的,从径向速度调查的高度置信度。我们进一步表明,开普勒候选人的平均偏心率随着行星尺寸的减小而减小,这表明较小的行星优先在低偏心率轨道上发现。
2012-07-02 astro-ph.EP
Kepler's Dark Worlds: a Low Albedo for an Ensemble of Neptunian and Terran Exoplanets
测光相位曲线提供了一个重要的窗口外行星大气层,甚至可能其表面。与掩星相似的振幅,但更长的基线,它们对行星光子具有更高的灵敏度,但在长期稳定性方面,数据减少更具挑战性。在这项工作中,我们引入了一种新的非参数算法称为“phasma”,以产生干净,强大的系外行星相位曲线,并将其应用于开普勒观测到的115个海王星和50个地球系外行星。我们将信号叠加以进一步提高信噪比,并测量了Ag < 0.23至95%置信度的平均海王星云,表明缺乏与理论模型一致的明亮云。我们的Terran样本提供了对系外行星的集合体的第一个约束,这些系外行星最有可能是固体的,约束Ag < 0.42到95%的置信度。与我们对温室效应的限制一致,我们的工作意味着开普勒的固体行星不太可能像多云的金星类似物,而是黑暗的水星岩石。
2020-03-30 astro-ph.EP
A Semi-Analytical Model of Visible-Wavelength Phase Curves of Exoplanets and Applications to Kepler-7 b and Kepler-10 b
开普勒望远镜通过精确测量单一可见光波段的恒星光,探测到了许多系外行星凌日。除了探测外,精密测光还提供了系外行星的相位曲线,可用于研究这些行星上的动力学过程。然而,这些观测结果的解释可能会因可见光波长相位曲线可以代表行星的热辐射和散射而变得复杂。在这里,我们提出了一个半分析模型框架,可以应用于研究开普勒和未来的可见波长相位曲线观测系外行星。该模型有效地计算反射和热辐射组件的岩石和气态行星,考虑均匀和不均匀的表面或大气。利用该模型分析了气态行星Kepler-7 b和岩石行星Kepler-10 b的位相曲线。在一般情况下,我们发现,一个热的系外行星的可见光波长相位曲线具有显着的相位偏移通常可以解释为两类的解决方案:一类需要一个热热点转移到一侧的亚恒星点,和其他类需要反射云集中在同一侧的亚恒星点。这两种解决方案需要非常不同的邦德散射来拟合相同的相位曲线;大气环流模型或更长波长的日食观测可以有效地排除一类解决方案,从而精确定位行星的散射,从而分解相位曲线中的反射和热发射分量。特别是对于Kepler-7 b,位于星下点西侧的反射云可以最好地解释其相位曲线。我们进一步推导出大气晴朗部分的反射率应小于7%,多云部分的反射率应大于80%(略)
2015-01-16 astro-ph.EP
Architectures of Exoplanetary Systems. I: A Clustered Forward Model for Exoplanetary Systems around Kepler's FGK Stars
对系外行星系的观测提供了关于行星系的内在分布、它们的结构以及它们是如何形成的线索。我们开发了一个前向建模框架,通过模拟开普勒探测管道(SysSim)生成人口的行星系和“观察”目录。我们将模拟目录与Kepler DR 25候选行星目录进行比较,该目录已更新,以包括盖亚DR 2的修订恒星半径。我们约束我们的模型的基础上观察到的一维边缘分布的轨道周期,周期比,过境深度,过境深度比,过境持续时间,过境持续时间比,过境多重性。假设行星具有独立周期和大小的模型并不能充分考虑多行星系统的特性。相反,一个用于系外行星周期和大小的聚集点过程模型提供了一个更好的描述开普勒人口,特别是观察到的多重性和周期比分布。我们发现FGK型恒星的$0.56^{+0.18}_{-0.15}$至少有一颗行星比$0.5 R_\oplus$大3 ~ 300 d。这些行星系($\sim 98\%$)中的大多数由一个或两个星团组成,每个星团的平均数为三颗行星。我们发现,开普勒二分法是人口的高度倾斜的行星系的证据,是不太可能仅仅是由于人口的本质上单一的行星系统。我们提供了一个大的合奏模拟物理和观测的目录的行星系从我们的模型,以及公开可用的代码生成类似的目录给定用户定义的参数。
2019-11-14 astro-ph.EP
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
The Host Stars of Keplers Habitable Exoplanets: Superflares, Rotation and Activity
我们着手详细研究开普勒最像地球的系外行星的宿主恒星的光变曲线使用开普勒数据的完整长度。我们得到的旋转周期,光度活动指数,耀斑能量,质量损失率,gyrochronous年龄,X射线光度和考虑行星磁层和可居住性的影响。此外,我们提出了探测超耀斑的光变曲线的开普勒-438,迄今为止地球相似性指数最高的系外行星。开普勒-438b的轨道距离其主星0.166天文单位,因此可能容易受到大气层剥离的影响。我们的样本取自可居住系外行星目录,由开普勒-22,开普勒-61,开普勒-62,开普勒-174,开普勒-186,开普勒-283,开普勒-296,开普勒-298,开普勒-438,开普勒-440,开普勒-442,开普勒-443和KOI-4427组成,其中有15颗是开普勒迄今为止已知的最适合居住的过境行星。
2015-11-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Rescuing Unrecognized Exoplanet Candidates in Kepler Data
主要的开普勒任务探测到34,032个类似凌日的信号,其中8,054个被确定为可能是由于天体物理行星凌日或食双星。我们手动检查了剩下的25,978个探测中的306个,发现了6个可能的凌日或食日天体,其中5个是可能的行星候选者(PC),还有一个恒星伴星。我们的一台新电脑可能是KOI 4302系统中的第二颗行星。另一个新的PC是KOI 4246周围可能存在的新行星,当与假阳性工作组拯救的另一颗可能的行星结合时,我们发现KOI 4246可能是一个以前未被识别的三行星系统。\end{abstract}
2021-09-12 astro-ph.EP
Using Kepler Candidates to Examine the Properties of Habitable Zone Exoplanets
对目前已知的位于其主星宜居带内的系外行星进行分析,既有利于美国航天局开普勒飞行任务的开展,也有利于通过今后的地面和空间项目扩大已知行星数量的前景。在本文中,我们比较的经验分布的恒星系统的性质与过境的HZ行星。这种比较包括两个类别:确认/验证的过境行星系统,开普勒行星和候选行星系统。这两个类别使我们能够对已知行星的保守数据集和更乐观和众多的开普勒候选者样本进行定量分析。两者都受到类似的仪器和检测偏差的影响,并对假阳性检测进行审查。我们检查是否从开普勒样本中的行星半径以及恒星质量,有效温度和金属丰度的整体分布的HZ分布不同。我们发现,虽然证据是最强的,表明行星的大小分布之间的差异在HZ和整体的大小分布,没有统计结果提供强有力的经验证据HZ行星或HZ行星托管恒星显着不同于完整的开普勒样本相对于这些属性。
2016-06-03 astro-ph.EP
Simulation of the spin evolution of some selected exoplanets and inferences on their climate
Università di Padova(帕多瓦大学);Università di Bari(巴里大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare(意大利国家核物理研究所);Università del Salento(萨伦托大学);Istituto Nazionale di Astrofisica(意大利国家天体物理研究所)
本文利用VPLanet模拟部分系外行星自转演化,探讨其气候与宜居性,发现部分行星可能快速自转或被潮汐捕获,但需进一步约束轨道偏心率。
2026-05-12 astro-ph.EP
Asteroseismic determination of obliquities of the exoplanet systems Kepler-50 and Kepler-65
关于系外行星宿主恒星的平行度(恒星自转轴与行星轨道轴之间的角度)的结果为描述行星形成的理论提供了重要的诊断信息。在这里,我们提出了第一个应用的asteroseismology的问题,在系统中与过境行星和太阳类主恒星的恒星密度测定。我们考虑由NASA开普勒任务观察到的两个系统,其中有多个过境的小(超地球大小)行星:以前报道的开普勒-50和一个新的系统,开普勒-65,其行星,我们在本文中验证。这两颗恒星都显示出丰富的类太阳振荡光谱。从星震分析,我们发现,每个主机有其旋转轴几乎垂直于视线与正弦的角度限制在1西格玛水平,分别位于0.97和0.91以上。我们使用统计参数表明,共面轨道在这两个系统中的青睐,以及行星轨道和恒星旋转轴的方向是相关的。
2013-02-15 astro-ph.EP
Determining Exoplanetary Oblateness Using Transit Depth Variations
测量系外行星的扁率和扁率可以深入了解行星的内部结构和形成历史。以前的工作使用的过境光变曲线的形状的微小差异已经适度成功,但受到小信号和极端的光度精度要求。有人提出测量扁圆行星自转岁差引起的凌日深度变化,作为一种替代方法。在这里,我们提出了第一次尝试来衡量这些变化。使用开普勒测光,我们检查了褐矮星开普勒-39b和暖土星开普勒-427b。我们无法可靠地限制开普勒-39b的扁率。我们发现开普勒-427 b在$90.1\%$意义($1.65σ$)上的过境深度变化与岁差周期$P_\mathrm{prec} = 5.45^{+0.46}_{-0.37}~\mathrm{years}$和扁率$f~=~0.19^{+0.32}_{-0.16}$一致。这种扁率可以与太阳系的气体巨星相媲美,这将对开普勒-427 b的动力学和潮汐同步产生疑问。
2017-08-29 astro-ph.EP
Hubble Space Telescope High Resolution Imaging of Kepler Small and Cool Exoplanet Host Stars
高分辨率成像是对开普勒任务通过凌日探测发现的系外行星候选者进行后续研究的重要工具。我们在这里讨论HST成像与WFC3的23颗恒星,主机特别有趣的开普勒行星候选人的基础上,他们的小尺寸和冷平衡温度的估计。结果包括检测,排除背景恒星,可能是一个来源的误报的过境,并检测物理相关的同伴在一些情况下提供必要的行星参数细化稀释措施。对于六个KOIs,我们发现哪颗恒星拥有凌日行星存在模糊性,这对行星特征具有潜在的强烈影响。我们的样品均匀分布在G、K和M光谱型中。尽管样本量很小,但我们发现,在每个光谱型上,物理相关的双星比预期的更常见,在M处达到10倍的频率过剩。我们记录程序检测灵敏度,检测,并交付开普勒后续程序档案。
2014-09-29 astro-ph.EP
Secure TTV Mass Measurements: Ten Kepler Exoplanets between 3 and 8 Earth Masses with Diverse Densities and Incident Fluxes
我们推断动力学质量在八个多行星系统使用开普勒的完整数据集,包括短节奏的数据在可用的过境时间。在我们推断出的18个动力学质量中,有10个通过了多次鲁棒性测试。这些都是在系统中;开普勒-26(KOI-250),开普勒-29(KOI-738),开普勒-60(KOI-2086),开普勒-105(KOI-115)和开普勒-307(KOI-1576)。开普勒-105 c的密度与地球的成分一致。从其他行星上探测到了强烈的TTV信号,但它们的推断质量对异常值敏感,或者无法用独立测量的过境时间找到一致的解决方案,包括开普勒-49(KOI-248),开普勒-57(KOI-1270),开普勒-105(KOI-115)和开普勒-177(KOI-523)的行星。开普勒-177 c的质量上限很大,这意味着它的密度极低,约为0.1 g cm $^{-3}$。在大多数情况下,由于TTV反演中的简并性,个体轨道偏心率约束不佳。对于我们样本中的五个行星对,强的长期相互作用意味着在很大范围内可能的偏心率上有中等到高的拱点对齐可能性。我们还找到了已知的三颗行星在开普勒-60轨道上的拉普拉斯共振链的解决方案。然而,非振动的解决方案也符合过境定时数据。对于六个系统,我们计算出比以前已知的更精确的恒星参数,使我们有强大的质量测量行星密度有用的约束。将这些系外行星的质量半径图,我们发现一个广泛的密度范围内观察到的次海王星质量的行…
2016-03-21 astro-ph.EP
The multiplicity distribution of Kepler's exoplanets
凌日行星系统的真实多重性分布被强烈的观测偏差所掩盖,导致低多重性系统在观测样本中被过度代表。使用开普勒FGK行星主机,我们采用近似贝叶斯计算,通过比较模拟的目录,观测到的多重数分布。在比较了总共10种不同的多重性分布(其中一半是两种群模型)与观测数据之后,我们发现,遵循齐普菲分布的单种群模型能够解释开普勒数据以及我们测试的任何二分模型。我们的工作提供了另一个例子,可以解释观测到的开普勒多重性,而无需调用二分法的行星种群。使用我们首选的Zipfian模型,我们估计额外的$2393_{-717}^{+904}$行星可能居住在本工作中研究的1537 FGK开普勒系统中,这将使行星数量增加$2.22_{-0.36}^{+0.46}$。在这些隐藏的世界中,$663_{-151}^{+158}$被认为是存在于表面上的单行星过境系统中,这意味着大约有1/2的开普勒系统会有额外的行星。
2019-07-18 astro-ph.EP
A Search for Lost Planets in the Kepler Multi-planet Systems and the Discovery of the Long-period, Neptune-sized Exoplanet Kepler-150 f
在开普勒任务发现的4700颗已确认的行星和行星候选者中,绝大多数是由开普勒管道首次发现的。在管道中,在发现过境信号后,与这些过境相关的所有数据点都会被删除,从而创建一个充满漏洞的“瑞士奶酪”般的光曲线,然后用于后续的过境搜索。这些黑洞可能会使另一颗行星无法探测(或“丢失”)。我们研究了114颗恒星的样本,其中有$3+$确认的行星,以评估这种“瑞士奶酪”的影响。模拟确定了凌日行星由于凌日遮蔽而丢失的概率很低,但不可忽略,在$P=400-500$天的周期范围内丢失的$\sim3.3\%$达到平台。然后,我们对所有行星凌日进行建模,并减去每个恒星的凌日信号,恢复凌日数据点,并使用开普勒管道搜索凌日减去的(即,transit-cleaned)光变曲线。然而,管道没有发现任何可信的新过境信号。这证明了开普勒管道选择使用传输掩蔽而不是传输相减的有效性和鲁棒性。然而,对所有凌日减去数据的后续视觉搜索,这使得更容易视觉识别新的凌日,揭示了一个新的海王星大小的系外行星(开普勒-150 f)的存在和一个可能的假阳性(开普勒-208)的潜在单一凌日。开普勒-150 f($P=637.2$天,$R_{\rm{P}}=3.64^{+0.52}_{-0.39}$ R $_{\oplus}$)的确认与$>99.998\%$的信心,使用行星多重性参数,假阳性概率分析和过境持续时间分析的组合。
2017-03-27 astro-ph.EP
Spitzer Observations of Exoplanets Discovered with The Kepler K2 Mission
我们使用{ \it斯皮策太空望远镜}观测了在\Kepler \Ktwo任务中发现的两个围绕低质量恒星运行的凌日行星系。K2-3(EPIC 201367065)拥有三颗行星,而EPIC 202083828(K2-26)拥有一颗行星。对这两个系统中的所有四个物体的观测确认并完善了行星的轨道和物理参数。\Spitzer可能提供的更精确的轨道信息和更精确的行星半径对于今后对这些和其他\Ktwo目标的观测至关重要。对于K2-3b,我们发现了在\Ktwo和\Spitzer \epoch之间的凌日时间变化的轻微显著证据。
2016-03-07 astro-ph.EP
Exploring Exoplanet Populations with NASA's Kepler Mission
开普勒任务正在探索行星和行星系的多样性。它的遗产将是一个目录的发现足以计算行星的出现率作为一个功能的大小,轨道周期,恒星类型,和日射通量。特派团在实现这一目标方面取得了重大进展。通过对前三年数据的分析,已经确定了3,500多颗凌日系外行星,其中100颗位于宜居带。该星表具有很高的可靠性(在周期/半径平面上平均为85-90%),随着后续观测的继续,可靠性正在提高。动力学(例如测速和凌日计时)和统计方法已经确认和表征了数百颗行星,它们的大小和组成范围很大,既有单星系统,也有多星系统。人口研究表明,行星在我们的银河系中比比皆是,小行星尤其常见。在这里,我报告了开普勒测量在其宿主恒星的1 AU范围内运行的系外行星的流行程度,以支持NASA在太阳系以外寻找可居住环境的长期目标。
2014-09-05 astro-ph.EP
Confirmation of an exoplanet using the transit color signature: Kepler-418b, a blended giant planet in a multiplanet system
我们宣布确认开普勒-418b,这是该系统中两个被提出的行星之一。这是第一次确认系外行星主要基于过境颜色签名技术。我们使用开普勒公共数据档案,结合加那利大望远镜的射电光度测量和北欧光学望远镜的FIES径向速度跟踪进行确认。我们报告了一个自信的检测过境的颜色签名,只能解释一个紧凑的掩星机构,完全排除了污染食二进制,层次三重,或放牧食二进制。我们的径向速度测量结果证实了这些发现,它将开普勒-418 b的质量上限定为1兆焦耳。我们还报告说,主恒星是显着的混合,证实了~10%的光污染怀疑从拥挤度量在开普勒光曲线测量开普勒团队。我们报告检测到一个未解决的光源,贡献了一个额外的~40%的目标恒星,这将不会被检测到,如果没有测光分析。由此产生的行星-恒星半径比为0.110 +/- 0.0025,比开普勒测量的0.087多25%,导致半径为1.20 +/- 0.16 Rjup,而不是开普勒团队测量的0.94 Rjup。这是第一次确认系外行星候选者主要基于过境颜色签名,证明这种技术是可行的从地面的巨行星。它对于像开普勒-418b这样的长周期行星特别有用,因为它们的凌日持续时间往往很长。此外,对凌日的双光度分析可以揭示未知的恒星邻居和双星伴星,这些恒星邻居和双星伴星不影响凌日天体的分类,但可能对行星半径产生非常显著的影响。
2014-05-22 astro-ph.EP
Atmospheric mass loss and evolution of short-period exoplanets: the examples of CoRoT-7b and Kepler-10b
短周期系外行星在演化过程中可能会失去包层质量,因为它们的宿主恒星强烈的XUV辐射会导致大气逃逸。建立了一个大气质量损失计算和行星热演化计算相结合的模型,模拟了行星的演化过程,并探讨了行星形成历史对行星演化的影响。热大气逃逸以及罗氏瓣溢出有助于质量损失。最大初始行星模型质量主要取决于恒星XUV光度的假设演化模型。我们将模型应用于CoRoT-7 b和Kepler-10 b,以探索这两颗行星的演化以及这些行星的最大初始质量。我们考虑了最近对CoRoT-7的X射线观测,探讨了不同XUV演化模型对行星初始质量的影响。我们的计算表明,这两个热的超级地球可能是木星质量气体行星的残留物。
2013-06-05 astro-ph.EP
Kepler Observations of Three Pre-Launch Exoplanet Candidates: Discovery of Two Eclipsing Binaries and a New Exoplanet
在NASA的{ \it Kepler}任务发射之前,在一次地面光度测量中发现了三颗凌日系外行星候选恒星。{ \it Kepler}对它们的观测是在{ \it Kepler}任务的第一季度获得的。所有三颗恒星都是暗淡的径向速度后续标准,所以我们已经检查了这些候选人,以消除误报,并提供高置信度的系外行星选择。我们提出了第一次尝试,以排除假阳性,这组暗淡的恒星没有高分辨率的径向速度分析。这种确认系外行星的方法将构成{ \it Kepler}任务后续工作的很大一部分,以寻找围绕暗淡恒星运行的彗星大小的系外行星候选者。使用{ \it Kepler}光变曲线和像素数据,以及中等分辨率侦察光谱和斑点成像,我们发现我们的两个候选者是双星。一个是由一颗晚F星和一颗早M伴星组成,而另一个是一颗K 0星和一颗晚M矮星/褐矮星,在一个19天的椭圆轨道上运行。第三个候选者(BOKS-1)是一颗$r$ =15 G8 V的恒星,拥有一颗新发现的半径为1.12 R $_{Jupiter}$、轨道为3.9天的系外行星。
2010-10-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Absolute densities in exoplanetary systems: photodynamical modelling of Kepler-138
在有利的条件下,在多个系统中过境行星的密度可以单独从测光数据确定。动态信息可以从光变曲线中提取,只要建模是自洽的,即使用光动力学模型,它模拟单个光度观测,而不是更普遍使用的渡越时间。我们将这种方法应用于开普勒-138行星系。推导出的行星体积密度是一个因素的2比以前的测定更精确,我们发现在恒星体积密度与以前的研究的差异。这反过来又导致了恒星和行星的质量和半径的测定存在差异。特别是,我们发现内部行星开普勒-138b的大小介于火星和地球之间。鉴于我们的质量和密度估计,我们使用广义贝叶斯推断模型的行星内部的特征。该模型使我们能够量化内部简并并计算内部参数的置信区域,如核,地幔,海洋和气体层的厚度。我们发现Kepler-138 b和Kepler-138 d具有明显厚的挥发层,Kepler-138 b的气层可能是富集的。另一方面,开普勒-138c可能是纯岩石的。
2018-05-31 astro-ph.EP
Giant Outer Transiting Exoplanet Mass (GOT 'EM) Survey. IV. Long-term Doppler Spectroscopy for 11 Stars Thought to Host Cool Giant Exoplanets
针对凌星法灵敏度外边缘的冷巨型系外行星,本研究通过11个系统的长期多普勒光谱与凌星测光联合建模,对多颗长周期行星进行了精确质量测量或设定质量上限,并发现部分“已确认”行星并非行星。
2024-01-05 astro-ph.EP
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
Kepler exoplanets: a new method of population analysis
本文介绍了一种新的方法,从开普勒数据推断的内在系外行星的人口,假设系外行星的频率可以表示为一个光滑的函数的行星半径和周期。该方法适用于两个最近的数据发布开普勒项目,q1-16和q1-17,在0.5至512天的周期范围内,半径0.5至16地球半径。这两个版本都有已知的偏差,第一个版本被认为包含过多的假阳性,第二个版本包含过多的假阴性,因此对它们的任何分析都应该谨慎对待。我们将人口估计的新方法应用于这些释放,将它们视为实践数据集。用这种方法,我们初步发现每颗恒星的行星平均数为:F星约为$5.7\pm0.8$,G星约为$5.0\pm0.2$,K星约为$4.0\pm0.3$,M星约为$6.5\pm1.7$,这表明FGK光谱型的行星数有减少的趋势,而M星的行星数则有增加的趋势。第二个结论是,在地球绕太阳公转的周期和半径上,每颗G恒星的行星数量,每周期(天)和半径(地球)的自然对数单位,大约是$Γ_\oplus(G) = 1.1\pm 0.1$。一个相关的参数,$η_{\oplus}$,这另外取决于所考虑的周期和半径的范围,被发现是$η_{\oplus}(G) \simeq 1.0 \pm 0.1 $。更明确的结论,以及对这些初步值的验证,等待开普勒过境系外行星列表的最终发布。
2016-05-08 astro-ph.EP
Inference of Inhomogeneous Clouds in an Exoplanet Atmosphere
我们对热木星开普勒-7b进行了新的可见光和红外观测,以确定其大气特性。我们的分析使我们能够1)改进开普勒-7b的相对较大的几何尺寸Ag=0.35+-0.02,2)对开普勒-7b的热发射设置上限,这在斯皮策带通中仍然未被检测到,3)报告开普勒光学相位曲线的西移。我们认为,开普勒-7 b的可见光通量不能是由于热发射或瑞利散射从H2分子。因此,我们得出结论,高海拔,光学反射云位于西从亚恒星点存在于其大气中。我们发现,硅酸盐为基础的云组成是一个可能的候选人。开普勒-7b具有几种特性,可能使其特别适合在高层大气中形成云。这些包括避免云冷阱的热深层大气,非常低的表面重力以抑制云沉降,以及允许硅酸盐云在开普勒探测的可见大气中潜在形成的行星平衡温度。我们的分析不仅提供了开普勒-7b上光学厚云的证据,而且还产生了系外行星大气中的第一张云图。
2013-09-30 astro-ph.EP
New Astronomy Reviews Special Issue: History of Kepler's Major Exoplanet "Firsts"
美国宇航局的开普勒任务在2010年代早期彻底改变了系外行星科学。从那个十年结束的角度回顾,开普勒似乎已经准备好战斗了,就像雅典娜从宙斯的头上冒出来,完全成形。故事并没有这么简单。开普勒的第一个主要系外行星发现直到一年多后才宣布,因为航天器开始收集科学数据,到那时许多没有参与该项目的系外行星科学家已经对开普勒项目缺乏结果感到沮丧。但是,需要进行大量的工作来开发收集航天器产生的大量数据所需的工具和概念框架。本期包含描述一些研究工作的文章,其中大部分发生在幕后,导致开普勒的几个主要系外行星“第一次”的宣布/出版,由领导里程碑式发现论文的科学家撰写。
2019-08-09 astro-ph.EP physics.hist-ph
Exoplanet Characterization by Proxy: a Transiting 2.15 R_Earth Planet Near the Habitable Zone of the Late K dwarf Kepler-61
我们提出了开普勒-61 b的验证和表征:一个2.15 R_地球行星轨道附近的内边缘的宜居带的低质量恒星。我们对主恒星开普勒-61的描述是基于与一组光谱相似的恒星进行比较,这些恒星具有直接测量的半径和温度。我们应用从这些性质的加权平均值中得出的恒星先验,与开普勒测光相结合,推断开普勒-61b的行星半径为2.15+/-0.13 R_Earth,平衡温度为273+/-13 K(考虑到其周期为59.87756+/-0.00020天,假设行星的周期为0.3)。利用附近“代理”恒星的物理特性的技术允许通过传统的恒星光谱测量和演化模型对恒星特征进行独立检查。在这种情况下,这样的检查对开普勒-61b的可居住性有影响:这颗行星比从K波段光谱特征推断的要温暖10%。根据开普勒测光,我们估计恒星的自转周期为36天,这意味着恒星的年龄大于1 Gyr。我们总结了开普勒-61过境信号的行星性质的证据,我们得出结论,这是由于行星比混合场景的可能性高30,000倍。最后,我们讨论了开普勒-61b可能的成分与理论模型以及已知的系外行星具有相似的半径和动态测量的质量进行比较。
2013-04-24 astro-ph.EP
The mass of the Mars-sized exoplanet Kepler-138 b from transit timing
当太阳系外行星经过其主星(凌日)的前方时,会造成主星的视亮度在每一个轨道上暂时降低一次,这提供了一个直接测量行星大小和轨道周期的方法。在一些有多个凌日行星的系统中,凌日的时间会受到邻近行星之间引力相互作用的影响。在有利的情况下,观测到的凌日时间所暗示的偏离开普勒轨道的情况允许测量行星的质量,这是确定体积密度的关键。描述岩石行星是特别困难的,因为它们通常比气态行星小,质量也小。因此,很少有接近地球大小的系外行星被测量过质量。在这里,我们报告了围绕开普勒-138运行的三颗行星的大小和质量,开普勒-138是一颗比太阳暗得多、冷得多的恒星。我们根据其邻居的过境时间测量火星大小的内行星的质量,从而为比地球小的系外行星提供第一次密度测量。中、外行星都比地球稍大。中间行星的密度与地球相似,而外围行星的密度不到地球的一半,这意味着它含有更多的低密度成分,如H2O和/或H2。
2015-06-23 astro-ph.EP
Transit Timing Variations and linear ephemerides of confirmed Kepler transiting exoplanets
我们使用开普勒任务Q1至Q17季度的长节奏去趋势数据确定了凌日系外行星的新线性星历。我们分析了2098颗太阳系外行星的TTV图。121个天体的TTV被排除在外(因为数据点不足,恒星活动的影响等)。最后,新的线性星历的1977年系外行星从开普勒档案。在大约35%的研究系外行星的TTV图上观察到显著的线性趋势。掌握正确的线性星历是成功进行凌日跟踪观测的基础。分析了64颗系外行星的剩余TTV图,显示出周期性变化,其中43颗TTV行星尚未被报道。
2019-02-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Asteroseismology of Exoplanet-Host Stars in the Kepler Era
星震学是通过观察恒星的自然共振振荡来研究恒星的科学,它使人们有可能对恒星演化和恒星内部物理学有新的认识。天文地震学对我们理解太阳型恒星做出了重大贡献,这在很大程度上要归功于美国宇航局开普勒太空望远镜提供的精美数据。特别令人感兴趣的是星震学与系外行星科学之间的协同作用。在这里,我将回顾最近的贡献,从asteroseismology的开普勒系外行星宿主恒星的基本属性的确定,并强调其在约束系外行星系统的自旋轨道对准的潜力。
2015-08-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Joint Mass-Radius-Period Distribution of Exoplanets
系外行星的半径-周期分布由\textit{Kepler}巡天所表征,而经验质量-半径关系则由具有质量测量的\textit{Kepler}行星子集所表征。我们结合两者,以约束联合质量半径周期分布的\textit{Kepler}凌日行星。我们采用分层贝叶斯建模和混合模型,制定不同的复杂性和适合这些模型的数据的四个模型。我们发现,最复杂的模型,处理行星与显着的气体信封,蒸发的核心行星,本质上岩石行星作为三个独立的人口是首选的数据,并提供最佳的拟合观测到的分布\textit{Kepler}行星。我们使用这些模型来计算行星在不同制度的发生率和预测质量的\textit{Kepler}行星,揭示了模型依赖的性质。当使用具有包络质量损失的模型来计算$η_\oplus$时,我们发现了近一个数量级的下降,这表明用\textit{Kepler}发现的许多类地行星可能是蒸发的核心,不能外推到更高的轨道周期。这项工作提供了一个框架,更高维的行星发生的研究,并使用混合模型,将不同的理论人口的行星。
2019-11-08 astro-ph.EP
Terrestrial, Habitable-Zone Exoplanet Frequency from Kepler
从开普勒的第一个136天的操作数据进行分析,以确定相对于半径,周期和主恒星光谱型的系外行星的分布。该分析外推估计地球,宜居带系外行星的百分比。开普勒的普查被认为是完整的明亮恒星(星等<14.0),其过境行星的半径>0.5地球和周期<42天。它还假设行星的大小分布与轨道周期无关,并且数据中没有隐藏的偏差。发现了六个重要的统计结果:在昏暗的目标恒星周围很少发现小行星,可能是仪器效应;发现中等大小行星的频率与宿主恒星是否明亮或昏暗无关;与较长周期相比,发现周期<3天的行星明显较少,几乎可以肯定是天体物理效应;所有周期小于42天的行星在星群中的频率为29%,其中陆地行星为9%,冰巨星为18%,气体巨星为3%;种群行星频率与周期呈幂律关系dN/dP ~ P^{β- 1},β= 0.71 ± 0.08;外推到更长的周期,得到类地行星在FGK星宜居带的频率为η_ \oplus =(34 +/- 14)%。因此,大约有三分之一的FGK恒星被预测至少有一个类地行星,宜居带行星。
2011-09-22 astro-ph.EP
Kepler Transit Depths Contaminated by a Phantom Star
我们从探索频道望远镜(DCT)对开普勒-445c的三次凌日进行了地面观测-这是一颗假定的超级地球系外行星,其性质类似于GJ 1214 b-并证明凌日深度比以前从开普勒太空船数据推断的深度浅约50%。由此导致的行星半径的减小大大改变了对系外行星整体组成的解释。尽管M4矮星的主星很模糊,我们的地面测光清楚地恢复了每次凌日,并实现了约0.2%(2毫马格西)的可重复1西格玛精度。从DCT数据估计的过境参数与从开普勒数据推断的过境参数至少有17西格玛置信度的差异。这种不一致性是由于在开普勒预搜索数据调节(PDC)过程中恒星拥挤度量的微妙错误计算造成的。拥挤度规,或CROWDSAP,被一个不存在的“幻影星”所污染,它起源于USNO-B1星表,并被开普勒输入星表(KIC)继承。KIC中的幻影星可能很罕见,但它们有可能影响开普勒目标的统计研究,这些目标使用PDC过境深度来研究大量系外行星,其中每个系外行星的单独后续观测是不可能的。对开普勒-445c凌日深度的错误计算强调了开普勒数据中恒星拥挤的重要性,并为凌日系外行星调查卫星(TESS)的数据分析提供了一个警示故事,该卫星的像素甚至比开普勒更大。
2016-12-07 astro-ph.EP
A Search for Ringed Exoplanets using Kepler Photometry
模型的开发,以模拟恒星的光变曲线变暗的凌日系外行星有和没有环。然后将这些模型应用于\textit{Kepler}测光,以在21颗系外行星的样本中搜索行星环,其中大多数是热彗星,选择这些行星以提供发现潜在环的最佳观测机会。我们还研究了什么样的环可能是预期的这些行星,在大小和方向方面,参数的基础上,涉及主行星的平衡温度,其可能的温度,以及可能的环系统的形成和稳定性。没有发现环的证据,对于21个研究的行星中的每一个,都是在观测的基础上确定哪些潜在的环可以从一组具有代表性的基准环中排除,这些基准环的大小和方向都不同。对于21颗行星中的12颗,我们确定至少在某些方向上可以排除类似土星的环。此外,环的可探测性进行了研究,并发现,环状行星与小的结晶度(大致$5^{\circ}-10^{\circ}$)可以产生大的信号,这是令人鼓舞的未来的工作,因为这样的小结晶度预计热的彗星。
2015-11-16 astro-ph.EP
Exoplanet Orbital Distribution around FGK Sun-like Host Stars I: planet occurrence rate derived from the Kepler Mission and theoretical interpretations from planet formation
University of Oslo(奥斯陆大学);Harvard University(哈佛大学);Natural History Museum, University of Oslo(奥斯陆大学自然历史博物馆);Konkoly Observatory, HUN-REN CSFK(孔科利天文台,匈牙利研究网络科学院)
本文利用统计方法分析开普勒任务观测到的系外行星数据,揭示了不同半径区间行星的轨道分布特征,并探讨了不同大小行星的形成机制。
2026-08-26 astro-ph.EP
The Robo-AO KOI Survey: laser adaptive optics imaging of every Kepler exoplanet candidate
Robo-AO开普勒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开普勒行星候选者宿主星(KOI),以寻找可能是物理上相关的伴星的混合附近恒星。凭借第一个全自动自适应光学系统提供的无与伦比的效率,我们对附近的恒星(0.15”至4.0”的分离,对比度高达6个星等)进行了关键的搜索,这些恒星稀释了观测到的行星过境信号,导致行星特征不准确或天体物理误报。我们从2012年到2015年对开普勒行星宿主进行了3313次高分辨率观测,发现了479颗附近的恒星。我们测量的整体附近的恒星概率率为14.5 \pm 0.8%。有了这个庞大的数据集,我们独特地能够探索多个恒星系统与它们所拥有的行星属性之间的广泛相关性,从而深入了解我们银河系中行星系的形成和演化。几个特别感兴趣的KOI将被讨论,包括可能的四恒星系统托管行星和更新的属性,可能的岩石行星轨道与他们的恒星的宜居带。
2016-08-01 astro-ph.EP
A Catalog of Kepler Habitable Zone Exoplanet Candidates
美国宇航局开普勒任务已经发现了数千个新的行星候选者,其中许多已经通过后续观测得到证实。该任务的主要目标是确定在其宿主恒星的宜居带(HZ)内的地球大小的行星的出现率。在这里,我们提供了一个来自开普勒数据发布24 Q1-Q17数据审查过程的HZ系外行星候选者列表。这项工作是开普勒宜居带工作组的一部分。我们使用各种标准的HZ边界和行星的大小,以产生HZ候选人的完整列表,包括一个目录的104个候选人在乐观的HZ和20个候选人的半径小于两个地球半径内的保守HZ。我们交叉匹配我们的HZ候选人与数据发布25恒星属性和确认的行星属性,以提供强大的恒星参数和候选人的处置。我们还包括Morton等人最近计算的假阳性概率。(2016)在我们的目录中的每个候选人,以帮助他们的验证。最后,我们对包含半径小于两个地球半径的候选行星的多行星系统进行了动力学分析模拟,作为验证这些系统的一步。
2016-09-02 astro-ph.EP
Obliquity Evolution of the Potentially Habitable Exoplanet Kepler-62f
类地行星的轴向倾斜或倾斜度的变化会影响它们的气候,从而影响它们的可居住性。开普勒62 f是一颗1.4 R的$_\oplus$行星,在其K2矮星的宜居带内运行(Borucki et al. 2013)。我们进行了N体模拟,监测开普勒-62 f在1000万年时间尺度内的演化,以探索对模型假设的影响,例如开普勒-62行星的质量和外部天体的可能性。当旋转进动频率与一个或多个长期轨道频率重叠时,会发生显著的周期性变化,但大多数变化限于$\lesssim$ 10 $^\circ$。当相对波节经度($ΔΩ$)与给定的长期波型的频率和相位重叠时,在较宽的初始波型范围内会出现中等变化($\sim$ 10 $^\circ - 20^\circ$)。然而,我们发现,如果开普勒-62 f有一个非常快的(4小时)旋转周期,在长周期轨道($\gtrsim$ 1000天)上添加外部气体巨星可以产生大的($\sim$ 60 $^\circ$)的结晶度变化。在长周期轨道上存在巨行星的可能性会通过纬向表面通量的变化影响开普勒-62f的气候和可居住性,其中大变化的时间尺度可能发生在百万年的时间尺度上。
2019-07-23 astro-ph.EP
Simulating the Exoplanet Yield of a Space-based MIR Interferometer Based on Kepler Statistics
目的:我们预测的系外行星产量的天基中红外调零干涉仪使用蒙特卡罗模拟。我们量化了可探测的系外行星的数量和性质,并确定了那些具有最高或最完整探测率的目标恒星。我们研究了基本技术假设的变化和基本行星人口的不确定性如何影响科学回报。研究方法:我们模拟$2'000$系外行星系统,根据开普勒的行星发生统计数据,随机定向的轨道和均匀分布的轨道周围的每个$326$附近($d < 20~\text{pc}$)的恒星。假设热平衡和黑体发射,以及我们的模拟仪器在三个特定波段$5.6$,$10.0$和$15.0~μ\text{m}$中的有限空间分辨率和灵敏度,我们量化了可探测的系外行星的数量作为其半径和平衡温度的函数。结果如下:大约$\sim315_{-77}^{+113}$系外行星,半径为$0.5~R_\text{Earth} \leq R_\text{p} \leq 6~R_\text{Earth}$,至少在一个波段被探测到,在$\sim0.52$ $\sim0.52$年的任务时间内,在所有三个波段都探测到了一半,假设$3.5$的吞吐量比詹姆斯·韦伯太空望远镜和$\sim40\%$的吞吐量差一倍。考虑到恒星泄漏和(未知的)外黄道光,任务的发现阶段很可能需要$2$ - $3$年。大致来说,$85$行星可能是适合居住的($0.5~R_\text{Earth} \leq R_\text{p} \leq 1.…
2017-10-17 astro-ph.EP
Keplerian Orbits and Dynamics of Exoplanets
了解恒星和行星之间引力相互作用的后果是系外行星研究的基础。两体问题的解表明,行星绕恒星作椭圆形运动,每个天体绕共同的质心作椭圆形运动。这样一个系统的基本性质是从第一原理推导出来的,并在探测系外行星的背景下进行了描述。
2011-02-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Five Kepler target stars that show multiple transiting exoplanet candidates
我们提出并讨论了五个候选的系外行星系统与开普勒航天器确定。这五个系统显示了来自多个系外行星候选者的凌日。如果这些物体被证明是行星性质的,那么这五个系统将为系外行星领域开辟新的机会,并为行星系的形成和动力学演化提供新的见解。我们讨论的方法来确定多个过境对象的开普勒光度以及假阳性拒绝的方法,已被应用到这些数据。一个系统显示了从三个不同的物体过境,而其余四个系统显示了从两个物体过境。有三个系统的行星候选者接近平均运动相似度-两个接近2:1,一个刚好在5:2之外。我们讨论了多凌日系统对行星系中轨道倾角分布的影响,以及它们的动力学历史,以及它们可能的质量和化学成分。蒙特卡洛研究表明,随着额外的数据,这些系统中的大多数应该表现出可检测的过境时间变化(TTV)由于引力相互作用-虽然没有明显的这些数据。我们还讨论了TTV分析中出现的新挑战,由于在一个系统中存在两个以上的行星。
2010-11-09 astro-ph.EP
Bulk Composition of GJ 1214b and other sub-Neptune exoplanets
GJ1214 b在已探测到的低质量系外行星中脱颖而出,因为它是迄今为止唯一一颗适合透射光谱的系外行星。迄今为止,虽然大多数研究表明它是一种高分子量的大气,但关于它的外壳的组成还没有达成共识。特别是,目前还不清楚氢和氦是否存在,或者大气层是否以水为主。在这里,我们提出的结果,通过使用内部结构和进化模型,以适应质量和半径数据的信封的组成。通过检查水和H/He的所有可能的混合物,以及相应的不透明度,我们发现GJ1214 b的H/He的体积量至多为7质量%。一般来说,我们发现温暖的亚海王星的半径对H/He的量最敏感。我们注意到,到目前为止,除了两颗(Kepler-11e和Kepler-30b)外,所有(Kepler-11b,c,d,f,Kepler-18b,Kepler-20b,55Cnc-e,Kepler-36c和Kepler-68b)发现的低质量行星的H/He小于10%。事实上,Kepler-11e和Kepler-30b分别有10 - 18%和5 - 15%的H/He。相反,几乎无法确定亚海王星行星的H2O或岩石含量。我们发现,虽然100%的水成分符合GJ1214 b的数据,但基于地层限制,预计该行星上存在较重的耐火材料,因此,比所需的水轻的成分也是如此。通过透射光谱法对GJ1214 b的高层大气成分进行可靠的测定,将有助于确定大气和包层之间的成分分离程度。
2013-06-14 astro-ph.EP
A Potential Super-Venus in the Kepler-69 System
凌日行星极大地扩展了系外行星领域并使之多样化。这些行星提供了更多的机会来表征系外行星的大气和结构。开普勒任务特别成功地扩大了系外行星的库存,甚至比地球小的行星。开普勒数据的轨道周期灵敏度现在延伸到它们的主恒星的宜居带,并且已经发现了几颗比地球大的行星。在这里,我们研究一个这样的行星,开普勒-69c。我们提供了这颗行星的新的轨道参数和对宜居带的深入分析。我们发现,即使在乐观的条件下,这颗1.7 R的$_\oplus$行星也不太可能位于开普勒69的宜居带内。此外,这颗行星接收到的入射通量是太阳常数的1.91倍,与金星接收到的通量相似。因此,我们认为,这颗行星可能是一个超级金星,而不是一个超级地球的大气特性和可居住性,我们提出了后续的观察,以解开模糊。
2013-05-13 astro-ph.EP
Spectroscopy of Faint Kepler Mission Exoplanet Candidate Host Stars
恒星的性质测量了一个大的开普勒任务系外行星候选宿主恒星。这些恒星中的大多数都比14等暗,与其他光谱学后续研究相反。这个样本包括许多高优先级的地球大小的候选行星。用一组模型谱拟合了268颗恒星的R~3000光谱,以改进对4750 K <Teff<7200 K范围内矮星的Teff、log(g)和[Fe/H]的估计。这些恒星的性质被用来寻找新的恒星半径,反过来,候选行星的新半径估计。改进的恒星特征的结果是更准确地表示开普勒系外行星样本,并确定有希望的候选人进行更详细的研究。这一恒星样本,特别是Teff> 5200 K的恒星样本,包括了比飞行任务根据多色宽带测光假设的更多的相对演化的、半径更大的恒星。大约26%的模拟恒星需要将半径向上修正1.35倍或更大,87%的恒星的模拟表明半径有所增加。这里展示的样本也显示了大于3-4个地球半径的行星的入射率作为金属丰度的函数的变化。一旦[Fe/H]增加到>=-0.05,大行星突然出现在样本中,而较小的行星被发现绕着金属丰度范围更广的恒星运行。模拟的恒星光谱,以及另外84颗有效温度较低的恒星,可供社区使用。
2013-05-02 astro-ph.EP
Probing exoplanet clouds with optical phase curves
开普勒-7b是迄今为止唯一一颗从光学相位曲线推断出云的系外行星-从可见光波长的整个圆盘亮度测量作为轨道相位的函数。除此之外,相位曲线似乎被反射的星光所主导,这一事实使这颗近距离的巨行星成为一个独特的研究案例。在这里,我们调查的覆盖范围和光学特性的行星云的测量相位曲线中包含的信息。我们生成开普勒-7b的云图,并使用多次散射的方法来创建合成相位曲线,从而将假设的云与测量结果联系起来。我们表明,光学相位曲线可以帮助约束云粒子的组成和大小。事实上,开普勒-7b的模型拟合需要吸收性差的颗粒,这些颗粒以低至中等的各向异性效率散射,结论与硅酸盐、钙钛矿和亚微米半径的二氧化硅的凝聚物一致。我们还表明,我们在确定云的范围和位置方面的能力是有限的。这些考虑与大气环流模式的光学相位曲线的解释有关。最后,我们估计了Kepler-7 b在Kepler通带内的球面散射度在0.4- 0.5之间。
2015-11-04 astro-ph.EP
An alternative stable solution for the Kepler-419 system, obtained with the use of a genetic algorithm
系外行星的中途过境时间可能是非周期性的。凌日时间相对于单一周期的变化,即凌日时间变化(TTV),有时可以归因于系统中其他系外行星的扰动,这些行星可能会或可能不会凌日恒星。我们的目标是计算一个非凌日系外行星的质量和六个轨道要素,只给出凌日天体的中心时间。我们的目标还包括恢复恒星的质量以及过境系外行星的质量和轨道要素,并进行适当修改,以尽可能减少观测和计算过境时间之间的偏差。我们已经应用我们的方法,基于遗传算法,开普勒-419系统。我们能够计算系统的所有14个自由参数,当在时间上积分时,在观测误差范围内给出凌日。我们还研究了Kepler-419行星系的动力学和长期轨道演化,以确定其稳定性。
2018-10-17 astro-ph.EP
What asteroseismology can do for exoplanets: Kepler-410A b is a Small Neptune around a bright star, in an eccentric orbit consistent with low obliquity
我们确认开普勒行星候选者开普勒-410b(KOI-42 b)是一颗海王星大小的系外行星,在17.8天的偏心轨道上围绕明亮的恒星开普勒-410A(Kp = 9.4)运行。这是开普勒视野中第三亮的行星宿主星,也是目前已知的所有凌日系外行星中最亮的宿主星之一。开普勒-410由快速旋转的行星宿主恒星(开普勒-410A)和一颗较暗的恒星(开普勒-410B)组成,这使得行星候选者的确认变得复杂。采用星震学,使用从过境光变曲线,自适应光学和散斑图像,和斯皮策过境观测的约束,我们证明,候选人只能是一个系外行星轨道开普勒-410 A。通过星震学,我们可以高精度地确定以下恒星和行星参数:M $_\star = 1.214 \pm 0.033$ M $_\odot$,R $_\star = 1.352 \pm 0.010$ R $_\odot$,年龄= $2.76 \pm 0.54$ Gyr,行星半径($2.838 \pm 0.054$ R $_\oplus$)和轨道偏心率($0.17^{+0.07}_{-0.06}$)。此外,脉动模式的旋转分裂允许测量开普勒-410A的倾角和旋转速率。我们对$82.5^{+7.5}_{-2.5}$ [ $^\circ$ ]的倾斜度的测量表明该系统的结晶度较低。凌日时间的变化表明系统中至少有一个额外的(非凌日)行星。
2013-12-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Debris Disks in Kepler Exoplanet Systems
开普勒任务最近确定了997个太阳系外行星候选系统,其中许多是超级地球。意识到这些行星系是太阳系外小行星带的候选者,我们使用宽视场红外巡天探测器(WISE)的中红外数据来搜索这些系统中的尘埃发射。我们在八颗恒星周围发现了过剩,表明存在温暖到热的尘埃(~100-500 K),对应于这些太阳型恒星的轨道距离为0.1-10 AU。最强的探测,KOI 1099,需要在其系外行星候选者的轨道内部约500 K的尘埃。其中一颗恒星KOI 904可能拥有非常热的尘埃(~1200 K,相当于0.02 AU)。虽然这些具有可检测到的温暖过度(~3%)的系外行星轴承恒星的比例与斯皮策对太阳型场星的调查发现的相似,但WISE数据中可检测到的过度具有比大多数已知碎片盘高得多的分数光度(Ldust/L*),这意味着具有可比光度的碎片盘的比例实际上可能显着更高。很难解释尘埃的存在如此接近主星,通常对应于半径小于0.3天文单位的尘埃环;在这些距离上,从系统中清除尘埃的碰撞和坡印廷-罗伯逊拖曳时间尺度都是数百年或更短。假设这些系统处于稳定状态,意味着在这些短的去除时间尺度下的大质量消耗率,这意味着这些系统中的粉尘产生机制几乎肯定是偶发性的。
2012-05-02 astro-ph.EP