Long-Period Giant Companions to Three Compact, Multiplanet Systems
了解长周期巨行星和多个较小的短周期行星之间的关系对于制定完整的行星形成图至关重要。这项工作的特点是三个这样的系统。我们介绍开普勒-65，一个系统与偏心（e=0.28+/-0.07）巨行星同伴发现通过径向速度（RV）外部的一个紧凑的，multiple-transiting系统的亚海王星行星。我们还使用精确的RV来改善具有类似架构的另外两个系统Kepler-25和Kepler-68的质量和半径约束。在开普勒-68中，我们提出了第二个外部巨行星候选者。最后，我们认为这些系统的影响行星形成模型，特别是在开普勒-65的外部巨行星的中等偏心率没有破坏其内部系统。
2019-03-17 astro-ph.EP
Predicting missing planets in multiplanet system populations via analytical assessments of dynamical packing
我们提出了一种新的分析方法，以确定潜在的失踪行星在多行星系统中发现通过过境调查，如开普勒和TESS进行的。我们的方法依赖于量化系统的动态包装的动态间距$Δ$，相互希尔半径相邻行星（“行星对”）之间的数量。该方法确定多行星系统内的行星对是否被动态地解压缩，从而能够容纳额外的中间行星。如果发现一对行星是未包装的，我们的方法限制了潜在行星的质量和位置。我们应用我们的方法开普勒主要任务的人口691多个候选系统，首先通过直接计算，然后通过蒙特卡罗（MC）分析。对行星对轨道稳定性所需的最小$Δ$（$Δ= 10$、$12.3$和$21.7$）的三个建议值进行了重复分析。直接计算表明，$691$开普勒多候选系统中的$560$行星对可能包含额外的行星（$Δ= 12.3$）。MC分析表明，这些对的$164$具有解包的概率$\geq 0.90$。此外，根据开普勒系统的平均质量效率计算，这些潜在行星中的$28.2\%$可能是地球和次地球。如果这些行星存在，这里预测的质量和半长轴可以通过表征预期的探测信号来促进探测。最终，了解多行星系统的动态包装可以帮助我们了解它们的结构和形成。
2020-11-05 astro-ph.EP
Comparing the Architectures of Multiplanet Systems from Kepler, K2, and TESS Data
University of Nevada, Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）；Nevada Center for Astrophysics（内华达天体物理中心）
本研究利用核密度估计分析Kepler、K2和TESS的最新多行星系统数据，对比不同巡天的行星对周期比分布，通过蒙特卡洛模拟验证共振峰显著性，并识别出可能违反周期比下限的特殊行星对。
2025-09-25 astro-ph.EP
Interior characterization in multiplanetary systems: TRAPPIST-1
内部表征传统上依赖于单个行星的特性，忽略了同一系统中不同行星之间的相关性。对于多行星系，行星数据通常是相关的。这是因为，微分质量和半径比绝对行星质量和半径更好地受到约束。我们探索这样的相关性和特定的多行星系统的TRAPPIST-1的数据，并研究它们的价值，我们了解行星内部。此外，我们表明，岩石内部的行星在一个多行星系可以优先探测通过研究最密集的行星代表岩石内部的类似物。我们的方法包括一个贝叶斯推断分析，使用马尔可夫链蒙特卡罗方案。我们的内部估计占预期的变化，在组成和层的核心，地幔，水海洋和冰层，以及气体信封厚度。我们的研究结果表明，（1）内部估计显着依赖于可用的丰度代理和（2）内部表征的相互依赖的行星数据的重要性是可比的数据精度的变化30%。对于TRAPPIST-1行星的内部，我们发现可能的水团质量分数一般在0- 25%之间。由于缺乏水收支与轨道周期或行星质量的明确趋势，可能的形成情景受到挑战。虽然我们的估计随着数据精度的变化相对较小，但它们主要取决于数据的准确性。如果行星质量的变化在~ 24%以内，内部将与均匀（~ 7%）或随着轨道周期（~2- 12%）增加的水团比例一致。
2018-08-06 astro-ph.EP
Stability of multiplanet systems in binaries
在探索双星系统中多行星系统的稳定性时，通常会用到两个参数：Holman和Wiegert（1999）计算的临界半长轴ac，在此范围内行星对双星扰动是稳定的，希尔稳定性极限Delta决定了两颗行星将避免相互接近的最小距离。我们的目的是测试这两个参数是否可以安全地应用于多行星系统的双星，或者如果他们的预测失败，为特定的双星轨道配置。我们已经使用了频率图分析（FMA）来测量相空间中的轨道的扩散作为混沌行为的指标。首先，我们重新审视了计算联星中单行星ac的经验公式的可靠性，我们发现，在某些情况下，它低估了真正的稳定性外部极限10-20%。对于双行星系统，Delta的值接近于单颗恒星周围行星的计算值，但接近它的混沌度水平在较小的半长轴和较高的偏心率的双星轨道上大幅增加。在这些配置中，ac也开始变得不可靠，与恒星伴星的非线性长期共振导致ac内部的混沌行为，即使是单行星系统。对于两个行星系统，平均运动共振的叠加，无论是相互的或与双伴侣，和非线性长期共振可能会导致在所有情况下的混沌行为。我们已经开发了一个参数半经验公式确定的最小值的二进制半长轴，对于一个给定的偏心率的二进制轨道，低于稳定的两个行星系统不能存在。
2016-09-16 astro-ph.EP
The period ratio distribution of Kepler's candidate multiplanet systems
我们计算和分析了开普勒系外行星候选系统中观测到的周期比分布，包括相邻行星对和所有行星对的研究。这些分布解释了几何偏差对探测更遥远的行星的影响，以及由于数据简化管道错过行星而导致的不完整性的影响。除了一阶平均运动共振（MMR）附近的一些已知特征外，还有大量周期比接近2.2的行星对。使用蒙特卡罗模拟评估该特征的统计显著性。我们还研究了一阶MMR附近的周期比分布，并比较了用于测量该分布的不同量。我们发现，超过周期比~2.5，所有周期比的分布遵循指数为-1.26 +/-0.05的幂律。我们讨论的影响，这些结果可能有开普勒类行星系的形成和动力学演化-系统的次海王星/超级地球行星相对较短的轨道周期。
2015-01-13 astro-ph.EP
The Stability and Prospects of the Detection of Terrestrial/Habitable Planets in Multiplanet and Multiple Star Systems
鉴于行星倾向于形成多个，以及观测证据支持在双星或星团中存在潜在的行星宿主恒星，预计太阳系外的地平面更有可能在多体系统中被发现。本文讨论了在多体系统中探测类地/适居行星的前景，介绍了这些物体在多个巨行星系统（特别是在偏心和/或平均运动共振轨道上的系统）、近距离类地行星系统和双星系统中的长期稳定性研究结果。模拟结果表明，虽然在与迁移巨行星的近平均运动共振中捕获的短周期陆地类天体可能通过凌日测光或测量由于其接近木星质量的行星同伴而引起的凌日时间变化来检测，在宜居带之外有多颗巨行星的系统中，用径向速度技术探测宜居行星的前景更大，双星系统与适度分离的恒星同伴。
2009-08-30 astro-ph.EP
Dynamical behaviour of multiplanet systems close to their stability limit
系统的两个和三个行星，最初放置在圆形和近共面的轨道上的动力学，探讨在其稳定性极限附近。大量的系统的演化进行了数值计算，并与频率图分析作为混沌指标的动力学行为进行了研究。在此分析的指导下，人们发现，对于双行星系统的希尔极限对行星质量的依赖，通常通过希尔半径参数化明确，似乎并不完全足够。此外，在希尔极限附近经常发现稳定混沌的情况。对于三行星系统，通常采用的方法在其稳定性的数值探索，其中行星最初分开的倍数的相互希尔半径，似乎太减少。对参数空间的详细采样表明，具有更多内行星的系统在先前估计的稳定性极限内是稳定的。这表明，需要一个二维的方法来概述三行星系统何时动态稳定。
2014-05-12 astro-ph.EP
ALMA observations of the multiplanet system 61 Vir: What lies outside super-Earth systems?
十年的调查表明，在拥有低质量行星的系统中，碎片盘的发生率可能更高。这可能是由于接近的岩石行星和大半径的微行星的共同有利的形成条件。在本文中，我们提出了第一个解决毫米研究的碎片盘在4.6 Gyr老多行星系统61 Vir，结合ALMA和JCMT数据在0.86毫米。我们拟合的数据使用参数盘模型，发现星子盘从30 AU延伸到至少150 AU，具有幂律斜率为0.1 $^{+1.1}_{-0.8}$的毫米级晶粒的表面密度分布。我们还提出了一个数值碰撞模型，可以预测的毫米晶粒的表面密度的演变为一个给定的原始光盘，发现它不一定有相同的径向轮廓的总质量表面密度（如以前的研究建议的光学深度），与前者更平坦。最后，我们发现，如果星子盘在150天文单位被一个额外的看不见的行星搅动，该行星的质量应该超过10 M $_{\oplus}$，位于10-20天文单位之间。行星质量较低，半长轴低至4天文单位，偏心率$\gg$ 0.1是可能的。
2017-05-04 astro-ph.EP
The Distribution of Planet Radius in Kepler Multiplanet Systems Depends on Gap Complexity
本研究利用234个Kepler多行星系统样本，发现行星半径分布与表征轨道间距规律性的间隙复杂性（C）相关：低C系统半径谷更显著，高C系统亚地球和亚海王星频率较低而超级地球频率较高，表明不规则间距可能引发影响行星特征的动力学相互作用。
2024-08-28 astro-ph.EP
Doppler Monitoring of the WASP-47 Multiplanet System
我们提出了精确的多普勒观测WASP-47，一个过境的行星系具有热木星的内部和外部行星的同伴。这个系统有一个不寻常的架构，也提供了一个难得的机会，以测量行星质量的两种不同的方式：多普勒方法，并分析过境时间变化（TTV）。根据麦哲伦/克莱6.5米望远镜上的行星射电光谱仪获得的新的多普勒数据，热木星的质量是$370 \pm 29~M_{\oplus}$。这与先前的多普勒确定以及TTV确定一致。对于内侧行星WASP-47 e，多普勒数据得出的质量为$12.2\pm 3.7~ M_{\oplus}$，与基于TTV的$<$ 22~ $M_{\oplus}$的上限（$95\%$置信度）一致。对于外行星WASP-47 d，$10.4\pm 8.4~M_{\oplus}$的多普勒质量约束与基于TTV的$15.2^{+6.7}_{-7.6}~ M_{\oplus}$测量结果一致。
2015-10-28 astro-ph.EP
Transit Timing Observations from Kepler: VII. Confirmation of 27 planets in 13 multiplanet systems via Transit Timing Variations and orbital stability
我们确认了13个行星系中的27颗行星，通过显示存在统计上显著的反相关过境时间变化（TTV），这表明行星候选人在同一个系统中，以及长期的动力学稳定性，这限制了候选人的质量-表明它们是行星。%这种行星确认的总体方法首先应用于\kepler系统23到32。所有这些新确认的行星系都有接近一阶平均运动共振（MMR）的轨道周期，包括6个接近2：1 MMR的系统，5个接近3：2的系统，以及4：3，5：4和6：5的系统。此外，在一些系统中存在几颗未经证实的候选行星（目前无法用这种方法证实）。这些候选者中的一些也将与已确认的行星或其他候选者接近一阶MMR。开普勒-56（KOI-1241）是一对行星，围绕着一颗12等的巨星运行，其半径超过太阳的三倍，有效温度为4900 K-是已知拥有凌日系外行星系统的最大恒星。
2012-08-16 astro-ph.EP
Secular Dynamics of Multiplanetary Circumbinary Systems
我们提出了一个分析的形式主义来研究一个系统的长期动力学的N-2行星绕一个双星在外轨道。我们引入一个典型的坐标系和扩展的扰动函数的典型椭圆元素，结合勒让德多项式和拉普拉斯系数，以获得一个一般的形式主义的长期描述这种类型的配置。在二次近似的基础上，我们给出了单行星和双行星情况下行星轨道的简化解析解。从两行星模型，我们表明，内行星加速岁差率的二进制近心点，这反过来，可能会进入与外行星的长期频率共振，特征长期共振。我们计算这种共振的近似位置的解析表达式，并将其应用到已知的circumbinary系统，在那里我们表明，它可以发生在相对较近的轨道，例如在2.4 AU的开普勒-38系统。用一个更精细的模型，我们分析了这种长期共振的动力学，我们表明，相应的不动点的分叉可以影响长期演化和稳定的行星系。通过与精确运动方程的完全积分的比较，我们验证了我们的分析模型的准确性。
2017-11-07 astro-ph.EP
Secular dynamics of multiplanet systems: implications for the formation of hot and warm Jupiters via high-eccentricity migration
热彗星（HJs）是一种类似彗星的行星，它们非常靠近它们的主星，位于$\sim 0.1\,\mathrm{AU}$内。它们的形成还不太清楚。一般认为，它们不可能在原地形成，这意味着它们在最初形成后一定发生了某种形式的迁移。我们研究生产的HJs通过长期的演变在多行星系统中有三到五个行星。在这种高$e$迁移的变体中，最内层行星的轨道偏心率在长期时间尺度上被激发，由于潮汐耗散而引发轨道迁移。我们使用一个长期的动力学代码，并进行人口合成研究。我们发现，只有当粘性时间尺度很短（$\approx 0.014$ yr）时，才会产生HJ。相比之下，在多达$\approx 0.3$的系统中，最里面的行星被潮汐破坏。轨道周期分布在5 d左右达到峰值，与观测结果一致。中位HJ质量为$1\,M_\mathrm{J}$，最大值为$\approx 2 \, M_\mathrm{J}$，与观察到的HJ相似。大约0.1的HJ的轨道逆行相对于恒星的自旋。在我们的模拟中，我们没有发现任何温暖的行星，即半长轴在0.1到1 AU之间的行星。
2016-12-15 astro-ph.EP
Exciting mutual inclination in planetary systems with a distant stellar companion: the case of Kepler-108
本文研究了在双伴扰动下多行星系统中，行星轨道间的相互倾斜由一种新的长期轨道共振激发，我们称之为“诱导”。当行星的节点进动率与双星轨道频率的倍数相匹配时，发生了偏转共振，其物理性质与先前研究的偏转共振相似。捕获到一个偏转共振需要遇到的共振与缓慢增加的节点岁差率，它可以激发行星的相互倾斜，而不影响他们的偏心率。我们讨论了可能的结果ivection共振捕获，我们用模拟来说明，这是一个很有前途的机制，在系统中，行星有显着的相互倾斜，但适度的偏心率，如开普勒-108产生的相互倾斜。我们还发现了一个明显的赤字的多行星系统，将有节点岁差周期可比的双轨道周期，这表明诱导共振可能会抑制形成或不稳定的多行星系统与外部的双同伴。
2021-10-19 astro-ph.EP
SOPHIE velocimetry of Kepler transit candidates XVIII. Radial velocity confirmation, absolute masses and radii, and origin of the Kepler-419 multiplanetary system
开普勒-419是开普勒测光发现的一个行星系，已知有两颗巨大的巨行星：[...]在这里，我们提出了新的径向速度（RV）的测量安全超过两年的索菲光谱仪，其中两颗行星都清楚地检测到。RV数据与开普勒测光一起使用光动力学模型建模。速度信息的加入打破了时间数据本身固有的$MR^{-3}$简并性，使我们能够测量恒星和行星的绝对半径和质量。恒星和内行星半径的不确定度分别为12%和13%，恒星、行星b和行星c的质量的不确定度分别为35%、24%和35%，这些测量是迄今为止使用这种技术对单个主星系统进行的最精确的测量。凌日行星的质量比恒星质量更精确。这表明，在动态相互作用的行星系统中，将径向速度和光变曲线一起建模，提供了一种描述恒星和行星的方式，而不受恒星知识的限制。另一方面，周期比和离心率使开普勒-419系统处于最佳位置;如果观测到大约两倍的凌日，那么凌日行星的质量可以用它自己的TTV来测量。最后讨论了Kepler-419系统的起源。我们发现，该系统是一个共面的高偏心率长期不动点附近，有关的轨道，这阻止了从圆化的内轨道的对齐。对于大多数其他的相对拱点方位，行星b的轨道将是半长轴为0.03天文单位的圆形。这表明了一种在多行星系统中形成热彗星的机制，而不需要高的相互倾斜。
2018-04-05 astro-ph.EP
Stability Constrained Characterization of Multiplanet Systems
许多已发现的多行星系统都是紧密堆积的。这意味着质量和轨道要素的参数范围很宽，可能是动力学不稳定的，并被排除在外。我们提出了一个案例研究开普勒-23，一个紧凑的三行星系统的稳定性，过境时间变化（TTV），过境持续时间的限制可以直接比较。我们发现，在这个紧密堆积的系统中，稳定性可以对物体的质量和轨道偏心率设置上限，这些上限与当前最先进的方法相当或更严格。具体来说，稳定性将行星$b$、$c$和$d$的轨道偏心率上限分别设定为0.09、0.04和0.05。这些约束对应于径向速度信号$\lesssim 20$ cm/s，明显更严格的过境持续时间，并与TTV。稳定性也产生了68%的行星$b$，$c$和$d$的质量上限分别为2.2，16.1和5.8 $M_\oplus$，这与TTV约束的内行星和外行星竞争。执行这种稳定性约束的表征是计算昂贵的N体积分。我们表明，SPOCK，行星轨道的稳定性分类器，能够忠实地近似N体的结果超过4000倍的速度。我们认为，这种稳定性约束的表征紧凑的系统是一个具有挑战性的“大海捞针”的问题（需要删除2500个不稳定的配置，每个稳定的一个我们通过的先验），我们提供了一些实用的建议，这样的稳定性分析。
2020-12-01 astro-ph.EP
Formation of '3D' multiplanet systems by dynamical disruption of multiple-resonance configurations
假设巨行星是在薄的原行星盘中形成的，一个“3D”系统可以形成，只要相互倾斜被某种动力学机制激发。共振相互作用和近距离行星相遇被认为是主要的倾斜激励机制，分别导致共振和非共振系统。在这里，我们提出了一个替代的形成方案，从一个系统组成的三个巨行星在一个几乎共面的配置。正如最近在太阳系的例子中所显示的那样，行星在气盘中的迁移（II型迁移）可以迫使行星陷入多重共振状态。我们模拟这个过程，假设不同的行星质量和质量比的值。我们表明，这样的三重共振一般变得不稳定的共振激发的偏心率的所有行星和行星-行星散射集。三颗行星中的一颗通常会被抛出系统，留下一个动态“热”（但稳定）的双行星结构。由此产生的双行星系统通常具有较大的半长轴比（a1/a2 < 0.3），而相互倾角可高达70°，中值为\sim 30°。我们的双行星系统中有一小部分（\sim 5%）最终处于Kozai共振的稳定区。在少数情况下，三重共振可以长时间保持稳定，并且通过轨道倾角的共振激励可以形成“3D”系统;如果对行星施加足够的偏心阻尼，则这样的三行星系统可以是稳定的。最后，在单行星系统中，当两颗行星从系统中被抛出时，行星轨道平面相对于初始不变平面（可能是垂直于恒星自转轴的平面）的倾角可以大到\sim 40°。
2012-03-13 astro-ph.EP
The Debris Disk of Solar Analogue $τ$ Ceti: Herschel Observations and Dynamical Simulations of the Proposed Multiplanet System
鲸鱼座$τ$是一颗邻近的成熟G型恒星，与我们的太阳非常相似，有一个巨大的柯伊伯带类似物（Greaves et al. 2004）和可能的多行星系统（Tuomi et al. 2013），已经与我们的太阳系进行了比较。我们目前赫歇尔空间天文台的碎片磁盘的图像，发现磁盘是解决在70和160微米，并在250微米的边缘解决。文献中的赫歇尔图像和红外测光最好使用一个宽的尘埃环来模拟，该尘埃环的内缘在1-10天文单位之间，外缘在~55天文单位，从正面倾斜35 $\pm$ 10度，并且没有明显的方位结构。我们模拟了由五个超级地球组成的紧密堆积的行星系，发现最里面的动态稳定盘轨道与观测发现的内缘一致。然而，光度模型不能排除一个盘的内边缘接近恒星1天文单位，尽管更大的距离产生更好的拟合数据。动力学模型显示，如果在5天文单位以外的轨道上增加一颗海王星或更小质量的行星，那么5行星系统是稳定的，Tuomi等人的分析不会检测到这种质量的行星。
2014-08-12 astro-ph.EP
HD 28471: a near-resonant compact multiplanet system with a possible cold giant planet
通过19年基线的HARPS径向速度测量及kima算法分析，探测到HD 28471拥有三颗近共振短周期致密行星（超级地球/亚海王星），还发现可疑长周期信号，为行星系统形成演化提供线索。
2025-08-25 astro-ph.EP
Predicting the long-term stability of compact multiplanet systems
我们结合分析理解的共振动力学在两个行星系统与机器学习技术，训练一个模型，能够鲁棒分类稳定性在紧凑的多行星系统在长时间尺度的$10^9$轨道。我们的行星轨道稳定性分析器（SPOCK）使用第一个$10^4$轨道积分中测量的物理激励汇总统计来预测稳定性，从而在全模拟中实现高达$10^5$的加速。这在计算上打开了多行星系统的稳定性约束特征。我们的模型在离散共振采样的$\approx 100,000$三行星系统上训练，推广到跨越连续周期比范围的样本，以及与我们的训练数据集具有定性不同配置的大型五行星样本。我们的方法显着优于以前的方法的基础上系统的角动量赤字，混沌指标，参数化适合数值积分。我们使用SPOCK来约束开普勒-431系统中的三个近似地球大小的行星的内部和外部行星对之间的自由偏心率都低于0.05。我们的稳定性分析提供了显着更强的偏心率约束比目前可实现的通过径向速度或过境持续时间测量小行星，并在一个因素的几个系统表现出过境时间变化（TTV）。鉴于目前的系外行星探测策略现在很少考虑到强TTV约束（Hadden等人，2019年），SPOCK实现了一个强大的补充方法，用于精确表征紧凑的多行星系统。我们公开发布SPOCK供社区使用。
2020-07-14 astro-ph.EP
Absolute masses and radii determination in multiplanetary systems without stellar models
太阳系外行星的质量和半径是了解其内部，形成和演化的关键观测指标。虽然凌日测光法和多普勒光谱法分别用来测量行星相对于其主星的半径和质量，但对这些量的真实值的估计依赖于主星的理论模型，这些模型已知与观测存在系统性差异。当一个系统由两个以上的天体组成时，凌日测光和视向速度数据中包含了额外的信息。速度信息（有限光速，多普勒）需要打破牛顿$MR^{-3}$简并。我们使用所有可用的光度和光谱数据对两行星凌日系统Kepler-117进行了光动力学建模。我们演示了如何绝对质量和半径的单星行星系可以得到不诉诸恒星模型。受现有径向速度精度（38 $ms^{-1}$）的限制，我们实现了20%的半径精度和70%的质量精度，而模拟的1 $ms^{-1}$精度径向速度将这些精度降低到1%的半径和2%的质量。由于凌日多行星系统很常见，这种技术可以用来精确测量大样本恒星和行星的质量和半径。我们预计，当TESS和PLATO任务提供大样本明亮恒星的高精度光变曲线时，这些测量将变得普遍。这些测定将提高我们对恒星和行星的认识，并为理论模型提供强有力的约束。
2015-08-26 astro-ph.EP
Transitional Disks as Signposts of Young, Multiplanet Systems
虽然目前还没有发现一颗仍在形成中的行星嵌在气态原行星盘中，但过渡盘上清理出来的内孔可能是年轻行星的路标。在这里，我们表明，吸积过渡盘与宽，光学薄内孔15 AU或以上的子集只能由多个行星轨道内每个孔雕刻。多行星系统为解释过渡盘的起源提供了两个关键因素。首先，多个行星可以清除宽的内孔，而单个行星只打开狭窄的间隙。其次，由多个行星产生的受限的非轴对称吸积流提供了一种方式，使任意数量的质量转移通过一个明显的光学薄孔发生，而不会过度产生红外多余通量。而不是假设孔中的气体和尘埃是均匀和轴对称分布的，我们可以通过用局部光学厚的潮汐尾覆盖孔表面的宏观部分来构建一个具有明显光学薄红外通量的内孔。我们还建立了其他清除机制，如光蒸发，不能解释我们的吸积过渡盘与宽孔的子集。因此，过渡盘是观测寻找年轻行星系的高价值目标。
2011-06-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tests of In-Situ Formation Scenarios for Compact Multiplanet Systems
开普勒已经确定了600多个多行星系统，其中许多行星的轨道距离小于水星-与太阳系完全不同。由于这些系统可能很难用核心吸积和盘迁移的范式来解释，因此有人认为它们是在具有高固体表面密度的原行星盘内原位形成的。巨行星的出现和恒星金属丰度之间的紧密联系被认为与富含金属的恒星周围的圆盘中固体表面密度的增强有关，因此巨行星的存在可以是高固体表面密度圆盘中行星形成的可检测迹象。我制定的定量预测的频率长周期巨行星在这些原位模型的行星形成通过翻译提出的增加磁盘质量到一个等效的金属丰度增强。重新推导了巨行星产状与金属丰度的比例关系为P_gp = 0.05_{-0.02}^{+0.02} x 10^{（2.1 +/- 0.4）[M/H]} = 0.08_{-0.03}^{+0.02} x 10^{（2.3 +/- 0.4）[Fe/H]}，并表明在最小质量太阳系外星云假设和观测上限之间存在着巨大行星的频率。这一事实表明，仅凭高质量盘无法解释近距离开普勒多行星系统的观测特性，迁移仍然是其形成的必要因素。更投机的是，我结合最近公布的小行星发生率的巨行星发生率的金属丰度标度来估计银河系中太阳系类似物的数量。我发现在银河系中可能有4 x 10^6个真正的太阳系类似物，其中一颗FGK恒星在宜居带中拥有一颗类地行星和一颗长周期巨行星伴星。
2014-03-03 astro-ph.EP astro-ph.GA
On the Effectiveness of the Planetary Infrared Excess (PIE) Technique to Retrieve the Parameters of Multiplanet Systems around M dwarfs: A Case Study on the TRAPPIST-1 System
本文以TRAPPIST-1为试验台评估PIE技术，表明其可推断多行星存在并在强轨道先验下约束行星温度，但半长轴反演受限。
2023-09-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
Mass Upper Bounds for Over 50 Kepler Planets Using Low-S/N Transit Timing Variations
扩大开普勒样本的可用质量测量的前景是有限的。行星的质量通常是通过主恒星的径向速度（RV）测量或多行星系统中的凌日时间变化（TTV）的时间序列建模来推断的;然而，大多数开普勒宿主太暗，无法进行RV跟踪，只有少数系统具有足够强的TTV进行时间序列建模。在这里，我们开发了一种方法，约束行星质量的多行星系统使用低信噪比（S/N）TTV。对于加州开普勒巡天的79个多行星系统中的175颗行星样本，我们使用开普勒公开的TTV时间序列推断行星质量的后验。对于53颗行星（我们样本中的$>30\%$），低S/N TTV给出了行星质量的信息上限，即，质量约束强烈地偏离了关于质量的先验，并产生物理上合理的本体组成。对于25颗小行星，低S/N TTV有利于富含挥发物的成分。在可用的情况下，基于低S/N TTV的质量约束与RV导出的质量一致。每个开普勒行星的TTV时间序列都是公开的，开普勒系统的紧凑性使得基于TTV的约束对相当一部分多行星系统提供了信息。利用低S/N TTV为增加开普勒样品的可用质量约束提供了一条有价值的途径。
2022-08-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
Asteroseismology of the Multiplanet System K2-93
我们重新分析了明亮的多行星系统K2-93，发现了K2任务的数据。这个系统包含五个已确定的行星，大小从海王星到木星不等。发现该系统时的K2数据只显示了三颗外行星的单次凌日，这使得对它们的周期的限制很弱。由于这些行星是未来大气研究的有趣候选者，因此更好地描述宿主恒星并对其轨道周期进行更严格的限制至关重要。使用新的数据从K2任务后，发现该系统，我们执行的主机星的asteroseismic特性。我们能够对恒星参数进行严格的限制，并得到恒星质量为$1.22^{+0.03}_{-0.02}\, \rm M_{\odot}$，恒星半径为$1.30\pm 0.01\, \rm R_{\odot}$，年龄为$2.07^{+0.36}_{-0.27}$ Gyr。结合三颗外行星中的两颗确定的额外凌日，我们限制了外行星的轨道周期，并提供了行星引起的恒星反射速度的最新估计。
2019-11-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterizing planetary systems with SPIRou: M-dwarf planet-search survey and the multiplanet systems GJ 876 and GJ 1148
本研究介绍SPIRou遗产巡天的M型矮星系外行星盲搜项目，利用其2.5年观测数据重新分析GJ 876和GJ 1148两个多行星系统，验证了GJ 876的拉普拉斯共振特性并获取其磁图，同时优化了GJ 1148的行星模型。
2023-07-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transit Timing Observations from Kepler: II. Confirmation of Two Multiplanet Systems via a Non-parametric Correlation Analysis
提出了一种基于凌日时刻变化（TTV）和动力学稳定性相结合的凌日行星确认方法。相关的TTV提供了这对身体在同一物理系统中的证据。轨道的稳定性提供了行星体系中凌日伴星质量的上限。本文介绍了一种非参数技术，用于量化的统计意义上的TTV的两个TTV数据集的相关性的基础上。我们应用这种方法来分析的过境时间变化的两颗恒星与多个过境行星的开普勒确定的候选人。我们确认四个凌日行星在两个多行星系统的基础上，他们的TTV和动力学稳定性的约束。在这些系统中，还有三颗候选行星没有被确认为行星，但一旦进一步的观测和分析成为可能，它们可能被确认为真正的行星。如果所有这些都得到证实，这些系统将接近4：6：9和2：4：6：9的周期。我们的研究结果表明，TTV提供了一个强大的工具，用于确认过境行星，包括低质量行星和行星周围的暗淡的恒星，多普勒后续是不实际的与现有的设施。开普勒的持续观测将大大改善对行星质量和轨道的限制，并为探测更多的非凌日行星提供灵敏度。如果开普勒的观测时间延长到8年，那么类似的分析可能会证实在太阳型恒星的宜居带内或附近存在多个密集的小型凌日行星。
2012-01-25 astro-ph.EP
A Criterion for the Onset of Chaos in Compact, Eccentric Multiplanet Systems
我们推导出一个半解析的标准，在紧凑的，偏心的多行星系统的混沌的存在。超过最小的半长轴分离，低于该动力学是混乱的所有偏心率，我们表明：（i）混沌的开始是由重叠的两体平均运动共振（MMR），就像它是在两个行星系统;（ii）长期的演变导致的MMR宽度膨胀和收缩，从而建立混沌边界MMR重叠在其最大的宽度。对于紧密间隔的两行星系统，近对称性强烈抑制了这种长期调制，解释了为什么两行星系统的混沌边界与两个以上行星的情况有质的不同。我们利用这些结果推导出一个改进的角动量亏损（AMD）稳定性准则，即，临界系统AMD，低于此值时应保证稳定性。这为Laskar和Petit（2017）的表达式引入了一个额外的因子，该因子在行星际分离中呈指数级，对于紧密堆积的配置，该因子将AMD阈值校正为较低的偏心率。我们通过开源的SPOCK包为社区提供了评估混沌边界的例程。
2021-08-23 astro-ph.EP nlin.CD
Statistical distributions of mean motion resonances and near-resonances in multiplanetary systems
研究了迄今为止已知的所有多个系统中已确认的系外行星的轨道。从1890个对象，其中1176个是在多行星系统中发现的观测数据进行了编译和分析。平均运动共振和近共振的外/内轨道周期比的值为5和分母4的所有相邻的系外行星轨道进行了测试。每个主星的雪线都是用一个简单的算法计算出来的。行星被重新分类为类别作为半长轴大小相对于雪线位置和半长轴与质量分布的函数。然后，将处于/接近共振的行星比例绘制为所有系外行星种群的共振数和共振阶数的函数，并分别为每种行星类型绘制。在共振数图中，2/1和3/2共振和近共振似乎是占主导地位的整体和巨行星，但观察到的分布轮廓显着变化与每个行星类别，与类地行星，海王星和迷你海王星显示最大的变化。共振/近共振值5/3左右的占主导地位的小海王星和类地行星。在基于顺序的共振/近共振图中，观察到的分布似乎遵循一般人口的指数衰减，其轮廓似乎受到行星类型的影响。对于未知行星质量或未知恒星和/或行星质量的系统，也尝试了估计共振/近共振分布的近似方法，并与已知所有参数的行星分布进行了比较。一个单独的研究的共振/近共振分数分布作为质量的函数，也试图，但低的统计数据在非常高的行星质量防止找到一个准确的方程来描述这种依赖性。
2015-02-25 astro-ph.EP gr-qc
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
RedDots: Multiplanet system around M dwarf GJ 887 in the solar neighborhood
Institut für Astrophysik und Geophysik (IAG), Universität Göttingen（哥廷根大学物理与天体物理研究所）；Thüringer Landessternwarte Tautenburg（图林根州陶滕堡天文台）；School of Physical Sciences, The Open University（开放大学理学院）；INAF, Osservatorio Astrofisico di Catania（意大利国家天体物理研究所卡塔尼亚天文台）；Scuola Normale Superiore（比萨高等师范学院）；Centre for Exoplanet Science, SUPA, School of Physics and Astronomy, University of St Andrews（圣安德鲁斯大学天体物理学与天文学学院系外行星科学中心）
RedDots研究发现太阳邻近M型星GJ 887周围存在四颗行星，包括两颗已知行星和两颗新确认的系外行星，其中一颗位于适居带，可能还有另一颗行星信号待确认。
2026-02-10 astro-ph.EP
A possible transit of a disintegrating exoplanet in the nearby multiplanet system DMPP-1
我们分析了DMPP-1（HD 38677; TIC 66560666）的TESS测光，DMPP-1是一颗附近的F8 V恒星，拥有热的超级地球行星和温暖的海王星。使用凌日最小二乘算法和其他方法，我们发现在$P=3.2854^{+0.0032}_{-0.0025}$ d处的凌日信号，深度为87 $^{+25}_{-30}$ ppm，虚警概率为1.6%。这比迄今为止发表的TESS发现要浅。的3.285 d信号恢复几个，但不是所有的，方法去趋势恒星天体物理变化。需要进一步观察以提高检测的重要性。如果这次凌日是由于一颗类似地球的岩石行星，它应该已经在RV数据中被检测到，但事实并非如此。TESS数据涵盖了七次单独的凌日，其中一次与零深度一致。这颗行星的日射量是$990 {\rm S_{\oplus}}$，是三颗已知的灾难性解体系外行星（CDE）所经历的典型通量。过境可以自洽地归因于质量低于RV检测阈值的CDE。我们搜索了已知RV行星的凌日，发现零结果和$< 100$ ppm的检测阈值，我们对每个行星进行了量化。DMPP-1行星系的发现是由于热行星烧蚀产生的星周气体。RV行星可能已经被烧蚀成接近纯铁的核心。我们对RV行星的轨道倾角进行了限制，其中预期的过境深度超过了检测阈值。如果3.2854天凌日探测得到确认，例如使用CHEOPS光度测定法，DMPP-1将是JWST光谱学的一流目标。
2020-05-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The instability mechanism of compact multiplanet systems
本研究通过对比N体模拟与简化动力学模型，发现少数三体共振重叠驱动了紧凑多行星系统的混沌扩散与不稳定性，并据此提出基于1/4次方间距幂律的经验公式，准确预测了系统的稳定性条件。
2024-07-30 astro-ph.EP math.DS
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
Stellar Spin-Orbit Misalignment in a Multiplanet System
拥有热彗星的恒星通常被观测到具有高的太阳能，而拥有多个共面行星的恒星则被观测到具有低的太阳能。这被解释为热木星的形成与动力学破坏有关的证据，而不是行星通过原行星盘的迁移。我们使用星震学来测量开普勒56的大曲率，开普勒56是一颗拥有两颗共面行星的红巨星。这些观测结果表明，自旋-轨道错位并不局限于热木星系统。在更广泛的一类系统中，由于来自宽轨道伴星的扭矩，已经预测到了不对准，实际上径向速度测量揭示了开普勒-56系统中宽轨道上的第三个伴星。
2013-10-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Nii-body: Bayesian Inference of Multiplanet Dynamics via N-body Simulations
Anhui Normal University（安徽师范大学）；Sun Yat-sen University（中山大学）
本文提出Nii-body框架，结合N体积分与MCMC方法，用于多行星系统的参数推断，通过简化合成观测验证其效率和鲁棒性，适用于高精度轨道推断。
2026-04-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Evidence for Primordial Alignment II: Insights from Stellar Obliquity Measurements for Hot Jupiters in Compact Multiplanet Systems
本文通过 RM 效应测量紧凑多行星系统中热木星 TOI-5143 c 的恒星倾角，发现其自转-轨道排列一致，为原初排列假说提供了有力支持，表明巨大倾角源于盘后动力学相互作用。
2025-03-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanet formation inference using conditional invertible neural networks
Max Planck Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天文学研究所）；Institut für Theoretische Astrophysik（理论天体物理研究所）
本文利用条件可逆神经网络推断系外行星形成过程，通过多行星系统数据提升预测能力，但单行星数据存在外推局限。
2025-12-05 astro-ph.EP cs.NE physics.data-an
Searching the Entirety of Kepler Data. I. 17 New Planet Candidates Including 1 Habitable Zone World
我们提出了一个独立的搜索的所有~ 200，000颗恒星观测到的四年开普勒任务（Q1-Q17）的多行星系统，使用三个过境最低检测标准搜索轨道周期长达数百天的结果。我们结合了自动和手动分诊，并提供我们的审查管道的完整性和可靠性的估计。我们的搜索返回了17颗行星候选者（PC），以及数千个已知的开普勒感兴趣天体（KOI），其中98.8%的已确认行星的回收率。我们强调发现一个候选者，KIC-7340288 b，这是岩石（半径< 1.6 $R_{\bigoplus}$）和宜居带（日照0.25和2.2倍之间的地球的日照）。另一个候选者是对已知的KOI-4509系统的补充。我们还提出了自适应光学成像后续的六个我们的新的个人电脑，其中两个揭示了一个视线恒星伴侣在4“。
2020-03-09 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
Transit Duration Variations in Multi-Planet Systems
行星相对于观测者视线的轨道方位决定了凌日行星的弦长，即，一颗凌日行星在星盘上的投影距离。对于给定的圆形轨道，弦长决定了凌日持续时间。轨道倾角的变化，升交点的方向，或两者，可以改变这个弦长，从而导致过境时间变化（TDVs）。整个轨道倾角向量的变化甚至可以导致一个系统的行星脱离凌日或新凌日。我们用拉普拉斯-拉格朗日长期理论估计了100多个短周期行星系的最快节本征频率。最高本征频率是哪个系统应该显示最强TDV的指示器。我们进一步探讨了五个案例（TRAPPIST-1，开普勒-11，K2-138，开普勒-445和开普勒-334）使用直接N体模拟来表征可能的TDV，并探讨这些系统是否有可能存在行星。一系列的初始条件进行了探讨，与每个实现所观察到的过境一致。我们发现，百分之几十的多行星系统有足够快的本征频率，预计大TDVs十年的时间尺度。在直接整合的情况下，我们发现，去凌行星可能发生在十年的时间尺度和TDVs的10分钟每十年应该是常见的。
2020-03-25 astro-ph.EP
Surprising Spin-orbit Resonances of Rocky Planets
本研究针对岩质刚性行星，通过线性耗散潮汐模型发现一类自转频率为轨道频率两倍的新型自旋-轨道共振，其可改变行星自旋演化历史，或提升系外行星系统中长期自旋-轨道共振的普遍性。
2024-10-07 astro-ph.EP
Three young planets around the K-dwarf K2-198: High-energy environment, evaporation history and expected future
本研究分析年轻多行星系统K2-198中三颗行星的蒸发历史与未来，发现内行星已失去原始包层，外行星稳定性取决于质量，并强调测量行星质量对模拟的重要性。
2023-11-12 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Two Directly Imaged, Wide-orbit Giant Planets around the Young, Solar Analog TYC 8998-760-1
尽管在过去的几十年里已经发现了数十个直接成像的同伴，但直接确认的多行星系统的数量仍然很少。这些系统的动力学分析对这些宽轨道伴星的形成机制施加了重要的约束。作为年轻太阳系外行星巡天（YSES）的一部分，我们报告了在1700万年前的太阳型恒星TYC 8998-760-1周围发现的第二颗行星质量伴星，该恒星位于天蝎座-半人马座协会的下半人马座Crux子群。伴星的投影物理距离为320 au，从1.1到3.8微米的几个单独的光度测量限制伴星质量为$6\pm1\,M_\mathrm{Jup}$，这相当于$q=0.57\pm0.10\%$相对于主星的质量比。TYC 8998-760-1与之前探测到的$14\pm3\,M_\mathrm{Jup}$伴星一起，是第一个直接成像的多行星系统，它围绕着一个年轻的太阳类似物。我们发现，圆形轨道是稳定的，但轻度偏心轨道的任一/两个组件（$e > 0.1$）是混乱的陀螺时间尺度上，这意味着在原位形成或一个非常具体的喷射由一个看不见的第三个同伴。由于伴星之间的距离很大，TYC 8998-760-1是一个很好的系统，可以用于詹姆斯·韦伯太空望远镜等天基天文台的光谱和光度跟踪。
2020-07-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
The GAPS programme at TNG LXXI. A sub-Neptune suitable for atmospheric characterization in a multiplanet and mutually inclined system orbiting the bright K dwarf TOI-5789 (HIP 99452)
INAF - Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理研究所都灵天文台）；INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo（意大利国家天体物理研究所巴勒莫天文台）；Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)（加那利天体物理学研究所）；Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna (ULL)（拉帕马大学天体物理学系）；INAF-Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院空间研究所）
研究发现TOI-5789 c是一个适合大气表征的亚Neptune，其轨道特征和质量测量为多行星系统提供了新的数据。
2026-03-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The SOPHIE search for northern extrasolar planets VIII. A warm Neptune orbiting HD164595
高精度径向速度测量探索围绕明亮恒星运行的低质量系外行星的种群。这使得能够准确地推导出它们的轨道参数，如它们的出现率和它们的属性的统计分布。在此基础上，行星形成和演化的模型可以被约束。在过去的几年里，SOPHIE摄谱仪一直在不断改进，由于对系统仪器漂移进行了适当的校正，它现在在所有时间尺度上的径向速度测量精度达到2 m/s。作为一个专门的径向速度调查的一部分，致力于寻找低质量的行星周围的样本190个明亮的太阳型恒星在北半球，我们报告检测到一个温暖的海王星的最小质量为16.1 +- 2.7地球绕太阳模拟HD 164595在40 +- 0.24天。我们还修正了HD 190360周围多行星系统的参数。我们在即将到来的CHEOPS太空任务的背景下讨论了这一新的探测，该任务致力于对拥有已知系外行星的明亮恒星进行过境搜索。
2015-06-29 astro-ph.EP
Revisiting the Kepler field with TESS: Improved ephemerides using TESS 2min data
随着系外行星科学从探测系外行星转向深入描述其结构和大气层，最新的行星星历变得越来越重要。在这项工作中，更新了22颗开普勒行星和4颗开普勒行星候选者的星历表，构成了TESS 2 min数据集中具有足够信噪比的所有开普勒行星和候选者。一个纯粹的测光方法是利用这里允许更新的行星星历表，即使他们不显着的径向速度数据。所获得的星历是非常高的精度和至少七年的“新鲜”比档案星历。特别是，Kepler-411 d，Kepler-538 b和候选人K00075.01/K00076.01的周期不确定性显着降低。所有对象都生成了O-C图，这里讨论了最有趣的对象。我们也尝试了对五个已知的多行星系统（开普勒-18、开普勒-25、开普勒-51、开普勒-89和开普勒-396）进行更新的TTV拟合，但这些系统在TESS中相对稀少和模糊。尽管有这些困难，TESS再次证明自己是一个令人难以置信的强大的后续仪器，以及行星发现者本身。本文所用的方法扩展到30分钟节奏TESS数据和TESS扩展任务有可能产生更新的星历数百个系统在未来。
2021-03-10 astro-ph.EP
Sporadic Spin-Orbit Variations in Compact Multi-planet Systems and their Influence on Exoplanet Climate
本研究首次将N-刚体引力模拟的自旋演化结果纳入三维气候建模，发现紧凑多行星系统中受平均运动共振扰动的宜居带外缘行星易陷入全球冰川化甚至永久雪球状态。
2023-02-22 astro-ph.EP
L 98-59: a Benchmark System of Small Planets for Future Atmospheric Characterization
L 98-59是一颗M3 V矮星，拥有三颗小行星（R < 1.6地球半径）。主恒星很明亮（K = 7.1），并且在附近（10.6 pc），这使得该系统成为哈勃太空望远镜（HST）和即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）后续表征的主要目标。在这里，我们使用模拟透射光谱来评估HST和JWST假设不同大气场景（例如，以H2、H2O、CO2或O2为主的气氛）。我们发现，H2O和CH 4存在于一个低平均分子量的大气中，可以检测到与HST在1个过境的两个最外层的行星，而H2O在一个明确的蒸汽大气中可以检测到在6个过境或更少的与HST的所有三个行星。我们预测，使用JWST/NIRISS的观测将能够检测到一个明确的蒸汽大气中的每个行星1凌日，和H2O吸收在一个朦胧的蒸汽大气中的2凌日或更少。在一个明确的，干燥的大气中，O2吸收可能是检测到的所有三个行星的NIRISS。如果L98 -59行星拥有清晰的金星般的大气层，NIRSpec可以在每个行星26次凌日内检测到CO2，但H2SO 4云的存在会显著抑制CO2的吸收。L 98-59系统是一个很好的实验室，用于凌日多行星系统的比较行星研究，通过HST和JWST对该系统的观测将提供一个独特的机会来测试本研究中提出的模型的准确性。
2021-06-01 astro-ph.EP
Photon Flux Perturbations of Kepler Light Curves
在这项研究中，我们提出了一种新的方法来探测太阳系外的卫星，利用开普勒（K2）光变曲线扩展的太阳系外行星研究的讨论。我们通过比较NASA系外行星档案馆、无线电星系动物园系外行星探索者和系外行星后续观测计划中编目的~5000颗主序星的凌日光变曲线数据来形成这项调查，该计划作为收集和分析补充K2数据的储存库。通过检查K2光变曲线，与凌日相关的各种特征被建模，然后我们将其与已确认的太阳系外行星、变星（如食双星）和数据中的噪声或空白进行比较。例如，2 MASS J 08251369 +1425306（Rs ~ 0.346）的两次独立凌日的时间扰动产生了两次特征性的光子通量减少，然后是两次增加，推断存在太阳系外行星（Rp ~ 0.0129）及其伴星，太阳系外卫星（Rm ~ 0.0048）。为了验证我们的假设，我们仔细研究了各种相互竞争的假设，以解决双光子通量的来源，即罗西特·麦克劳克林效应，临边暗化，多行星系统或行星遮蔽恒星表面上的一个或多个太阳黑子。然而，我们在K2中没有发现类似的光变曲线来适应竞争性假设，并解释了所提出的太阳系外伴星。
2023-01-04 astro-ph.EP
On the influence of equilibrium tides on transit-timing variations of close-in super-Earths. I. Application to single-planet systems and the case of K2-265 b
在这项工作中，我们调查的影响，行星潮汐相互作用的过境时间变化的短周期低质量岩石系外行星。为此，我们采用最近发展的蠕动潮理论来计算潮汐诱导的TTV。我们在最近开发的Posidonius N体代码中实现了蠕动潮汐，从而可以高精度地演化行星系的耦合自旋轨道动力学。作为潮汐引起的TTV分析的一个工作例子，我们将我们的代码版本应用于K2-265 b行星。分析了潮汐引起的TTV与行星自转速率、均匀粘性系数和偏心率的关系。我们的研究结果表明，潮汐引起的TTV是更显着的情况下，行星被困在非同步自旋轨道共振，特别是3/2和2/1自旋轨道共振状态。对拱点进动和潮汐引起的轨道衰变分别引起的TTV的分析得出结论，后一种效应在引起高振幅TTV方面比前一种效应有效2 - 3个数量级。我们比较了我们的研究结果与Posidonius获得的潮汐引起的TTV与分析公式在以前的作品中使用的过境时间，并验证了来自Posidonius的TTV的结果与分析公式非常吻合。这些结果表明，新版本的Posidonius包含蠕变潮理论的实施，可以用来研究更复杂的情况下，在未来。例如，该代码可用于研究多行星系统，在这种情况下，除了潮汐相互作用之外，还必须考虑行星与行星之间的引力扰动，以获得TTV。
2021-04-28 astro-ph.EP
