Interaction of Close-in Planets with the Magnetosphere of their Host Stars. II. Super-Earths as Unipolar Inductors and their Orbital Evolution
具有几个地球质量和几天轨道周期的行星已经通过径向速度和过境调查发现。不管它们的形成机制如何,一个关键的演化问题是它们在宿主恒星附近的保留效率。如果这些行星在其母星的金牛座T阶段期间或之后不久到达它们现在的轨道,那么很大一部分行星将遇到强烈的恒星磁场。由于这些行星比其恒星的大气层具有更高的传导性,因此连接行星和主恒星的磁通量管会以比穿过行星更快的速度滑过恒星的外壳。在行星直径上的感应电动势导致了一个电位降,它沿着一个通量管以阿尔芬速度传播离开行星。通量管的底部扫过恒星表面,电势降驱动一个类似于木卫一-木星电动相互作用的直流电流。这种电流的欧姆耗散在恒星包层中产生了潜在的可观察到的热点。电流加热行星,并导致洛仑兹扭矩,驱动行星的轨道朝着圆形和与恒星自转同步的方向发展。净效应是行星轨道偏心率的阻尼。在缓慢(快速)旋转的恒星周围,这个过程也会导致周期小于几天的岩石行星在几百万年内经历轨道衰变(膨胀/停滞)。原则上,这种效应可以决定短周期热地球的保留效率。我们还估计了这些行星中的欧姆耗散,并表明它可能导致严重的结构演化和挥发性物质的潜在损失。然而,这些影响可能会被感应场的重联显著削弱。
2012-01-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar abundance of binary stars: their role in determining the formation location of super-Earths and ice giants
双星是由相同的母体分子云形成的,因此具有相同的化学成分。形成中的行星将建筑材料(固体)从周围的原行星盘中带走。假设圆盘吸积到恒星上是清除圆盘的主要过程,恒星的大气层将显示出由形成中的行星吸积的物质造成的丰度减少。如果行星只在双星系统中的一颗恒星周围形成,如果它们的原生原行星盘在行星形成过程中没有相互作用,那么行星形成过程可能会导致宽双星的丰度差异。巨行星所在的宽双星大气层的显著差异已经被观察到,并与巨行星的形成位置有关。在这里,我们模拟了在水冰线内外形成的超级地球行星以及在CO冰线内外形成的冰巨人的建筑材料。我们的模型预测一个显着的丰度差异$Δ$ [X/H]在恒星大气中的行星托管的二元组件。我们的模型预测,在水冰线($r<r_{\rm H_2O}$)内部形成的超级地球将导致其宿主恒星中的$Δ$ [Fe/H]/ $Δ$ [O/H]丰度差异,这是在水冰线($r>r_{\rm H_2O}$)外部形成的超级地球在圆盘富含水的部分的2倍。此外,我们的模型显示,在主恒星中,在$r<r_{\rm CO}$形成的冰巨星的$Δ$ [Fe/H]/ $Δ$ [C/H]丰度差异至少是在原行星盘($r>r_{\rm CO}$)中形成的冰巨星的3倍。因此,未来对拥有超级地球和冰巨星的广泛双星系统的观测可能有助于限制这些行星的迁移路径,从而限制行星形成理论。
2018-06-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
The high-energy environment of the heavy sub-Earth GJ 367 b indicates likely complete evaporation of its atmosphere
研究利用 SRG/eROSITA 首次探测 GJ 367 b 宿主恒星的 X 射线辐射,发现即使恒星活动较弱,核动力损失与光致蒸发仍会迅速剥离其大气,推断该行星现今基本无大气。
2024-08-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Population of Very-Hot Super-Earths in Multiple-Planet Systems Should be Uncovered by Kepler
我们模拟了一个理论系外行星群的类开普勒观测,结果表明观测到的开普勒巨行星候选者的轨道周期分布与平均恒星比耗散函数Q_* 在10^6 ~< Q_* ~< 10^7范围内最匹配。在这种情况下,少数超级地球在多行星系统的动力学相互作用下被驱动到轨道周期P < 1天,它们将在其恒星宿主的主序星寿命的很大一部分中幸存下来。因此,虽然这些非常热的超级地球不是整个超级地球人口的特征,但它们的巨大过境概率意味着它们应该是开普勒发现的整个超级地球人口的重要贡献者。因此,CoRoT-7系统可能是非常热的超级地球的第一个代表,我们建议应该在开普勒样本中优先围绕耗散最小的恒星宿主的多行星系统中找到。
2010-10-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The First Evidence of a Host Star Metallicity Cut-off In The Formation of Super-Earth Planets
本研究通过分析约11万颗贫金属恒星,首次发现超级地球形成存在宿主恒星金属丰度截止,在[Fe/H]≤-0.5区域未探测到预期约68颗超级地球,上限为1.67%,显著偏离Kepler/K2趋势,表明短周期行星增长存在金属丰度阈值。
2024-07-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Super-Earths and sub-Neptunes are Insensitive to Stellar Metallicity
开普勒行星(包括超级地球和次海王星,从1到4个地球半径)可能是在气态原行星盘消散之前形成的,类木行星也是如此。如果这些圆盘中的金属含量与主星中的相似,人们可能会认为开普勒行星在富含金属的恒星周围出现的频率更高,质量也更大。与这些预期相反,我们发现开普勒行星的半径(质量的代理)是独立的主机金属丰度。先前声称较大的行星更喜欢富含金属的恒星,这可以通过以下事实得到充分解释:更大质量的恒星往往拥有更大的行星,并且在开普勒样本中,更大质量的恒星也更富含金属。我们将这种独立性解释为开普勒行星的质量不是由固体的可用性决定的,而是由一个未知的过程来调节的。此外,我们发现,开普勒行星的出现率上升只有微弱的恒星金属丰度,一个趋势,进一步平坦时,近距离恒星双星的影响占。我们解释这种弱的依赖性,在强烈的依赖性表现出类木行星,使用现象学模型,其中原行星盘的质量有一个更大的传播比恒星金属丰度的传播,其中类木行星的形成需要磁盘,包含一些$5$倍以上的固体比需要形成开普勒行星。这个模型预测,比半太阳更贫金属的恒星应该很少有开普勒行星。
2021-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
An ancient extrasolar system with five sub-Earth-size planets
拥有小型系外行星(半径小于四个地球半径)的恒星的化学成分似乎比富含金属的气体巨星宿主更多样化。这意味着,包括地球大小的小行星可能在宇宙历史的早期时代就已经形成,当时金属更加稀缺。我们报告开普勒航天器观测开普勒-444,一个贫金属的类太阳恒星从旧人口的银河系厚盘和主机到一个紧凑的系统的五个凌日行星的大小之间的水星和金星。我们验证这个系统作为一个真正的五行星系统围绕目标恒星,并提供了详细的描述其行星和轨道参数的基础上的过境测光分析。开普勒-444是一颗具有类似太阳振荡的恒星。我们使用星震学直接测量主恒星的精确年龄为11.2+/-1.0 Gyr,这表明开普勒-444是在宇宙不到其当前年龄的20%时形成的,使其成为已知最古老的陆地大小行星系统。因此,我们表明,在宇宙138亿年历史的大部分时间里,地球大小的行星已经形成,这为银河系中存在古代生命的可能性留下了机会。开普勒-444的年龄不仅表明厚盘恒星是第一批银河系行星的宿主之一,而且还可能有助于确定行星形成时代的开始。
2015-01-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence of 1:1 slope between rocky Super-Earths and their host stars
University of Toronto(多伦多大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Gemini Observatory(Gemini 天文台)
本研究通过分析21颗岩质超级地球及其宿主恒星的数据,发现两者铁质量分数存在1:1最佳拟合关系,但需更大样本验证。
2026-01-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining stellar rotation and planetary atmospheric evolution of a dozen systems hosting sub-Neptunes and super-Earths
我们约束行星大气质量分数的时间的分散的原行星盘和恒星自转速率的演变为十几个多行星系统,主机子海王星和/或超级地球。我们采用了一个定制开发的Python代码,我们称之为Pasta(行星大气和恒星旋转rAtes),它在贝叶斯框架内运行,以模拟系外行星的大气演化。该代码结合了MESA恒星演化轨迹,描述行星结构的模型,恒星旋转和活动水平相关的模型,以及基于流体动力学模拟结果预测行星大气质量损失率的模型。通过MCMC方案,我们检索了所有考虑的参数的后验PDF。对于大于2 Gyr的年龄,我们发现$\bar{y}=0.38_{-0.27}^{+0.38}$的中位自旋下降(即$P(t)\propto t^y$),表明旋转衰减略慢于经典文献值($\approx$ 0.5),但仍在$1σ$范围内。在年轻的时候,我们发现了一个中等的自旋下降(即$P(t)\propto t^x$)的$\bar{x}=0.26_{-0.19}^{+0.42}$,这是低于在年轻的疏散星团中观察到的,但在$1σ$。然而,这两个结果可能是由于选择偏差,因为适合Pasta分析的系统至少包含一颗以氢为主的大气的行星,这意味着主恒星更有可能演变为一个缓慢的旋转体。我们进一步寻找所考虑的行星的初始大气质量分数和系统参数之间的相关性,但没有找到任何。TESS、CHEOPS和PLATO任务将有助于识别和精确测量符合帕斯塔分析的系统,从而可能…
2021-10-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Effects of UV stellar spectral uncertainty on the chemistry of terrestrial atmospheres
即将部署的JWST将大大提高我们表征系外行星大气的能力,无论是在精度还是对较小和较冷行星的敏感性方面。不平衡的化学过程在这些较冷的大气中占主导地位,需要对这种环境进行精确的光化学建模。宿主恒星的紫外光谱是这些模型的关键输入,但大多数系外行星宿主缺乏紫外观测。对于主机UV光谱不可用的情况,需要使用重建或代理光谱代替。在这项研究中,我们使用MUSCLES目录和紫外线缩放关系来了解重建的宿主星光谱如何使用真实的紫外线观测来重现光化学模拟的大气。我们专注于两种情况下,一个现代的地球一样的大气层和太古代地球一样的大气层,形成丰富的碳氢化合物雾。我们发现,现代地球一样的环境是很好地再现与紫外线重建,而朦胧(太古代地球)的大气遭受的变化在可观察的水平。具体来说,恒星的紫外线发射谱线和紫外线连续显着影响我们模拟的太古代大气中的化学状态和烟雾的生产,导致在其透射光谱可观察到的差异。我们的模拟结果表明,需要对单个系外行星宿主恒星进行紫外观测,以准确表征和预测朦胧的地球大气的透射光谱。在没有紫外数据的情况下,考虑到紫外发射谱线和连续谱的重建光谱是下一个最佳选择,尽管以建模精度为代价。
2022-01-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
The influence of host star activity evolution on the population of super-Earths and mini-Neptunes
探测到的系外行星群显示出缺乏大约两个地球半径大小的行星,即所谓的半径差距。这被解释为系外行星各种可能的大气质量损失过程驱动的进化效应。对于由恒星X射线和极紫外光子照射的系外行星造成的质量损失,恒星磁活动的时间演化是重要的。从对疏散星团的观测中可以得知,相同年龄和质量的恒星并不都遵循活动诱导的X射线和极紫外光光度的相同时间演化。在这里,我们探讨了不同的恒星活动轨迹的现实传播如何影响模拟人口的小的系外行星的质量损失和半径演变和半径差距的可观察到的属性。我们的研究结果定性地表明,不同的饱和时间尺度,即年轻的恒星高能辐射开始下降的年龄,以及不同的活动衰减轨道在中等恒星年龄可以引起的变化,在人口密度的差距,以及在可观察的宽度的差距。我们还发现,虽然前1亿年的质量损失对形成半径间隙非常重要,但间隙属性的显着演变预计将至少在前5亿至6亿年发生,即毕宿星团的年龄。对具有确定年龄的系外行星种群的观测将能够更多地了解半径间隙的演变。
2022-09-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
TESS Hunt for Young and Maturing Exoplanets (THYME) XI: An Earth-sized Planet Orbiting a Nearby, Solar-like Host in the 400Myr Ursa Major Moving Group
本文介绍了在年轻的大熊座移动星群中发现了一颗围绕类太阳恒星运行的地球大小系外行星HD 63433d,其半径为1.1地球半径,公转周期4.2天,是迄今已知年龄小于500 Myr的最小已确认系外行星且距离最近,为研究行星演化与大气逃逸提供了关键机会。
2024-01-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Flaring TESS Objects of Interest: Flare Rates for all Two Minute Cadence TESS Planet Candidates
虽然超过5000个TESS感兴趣的天体已经被编目,但还没有对其宿主恒星的耀斑速率进行全面的调查。我们对所有2250个非退役TOI进行了第一次耀斑调查,使用2分钟的节奏光变曲线来测量或限制其耀斑率。我们发现93个候选人轨道耀斑星和测量其耀斑频率分布。在整个样本中,<1.5R_Earth的TOI比1.5<R<2.75R_Earth,2.75<R<4R_Earth或R<4R_Earth的TOI更频繁地围绕耀斑运行。我们将所有TOI宿主恒星按其耀斑速率/上限,恒星质量和距离进行排序,以创建耀斑排名度量(FRM)来确定后续的适用性。每个TOI的FRM,然后检查对预期的信号-噪声的大气特征的透射光谱,以定位最有希望的目标。我们发现1/4的类地M-矮行星适合于透射光谱轨道耀斑星。然而,目前没有任何一颗类地行星的M矮星的燃烧水平足以使大气臭氧消耗超过99.9%。我们给的第一个上限的耀斑率的宿主恒星TOI 700 d,并探讨耀斑率事件的年轻行星,如DS Tuc Ab。
2022-03-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Two Bright M Dwarfs Hosting Ultra-Short-Period Super-Earths with Earth-like Compositions
我们目前的观测两个明亮的M矮星(TOI-1634和TOI-1685:$J=9.5-9.6$)托管超短周期(USP)行星,由TESS任务确定。这两颗恒星的温度、质量和半径都很相似($T_\mathrm{eff}\,\approx\,3500$ K、$M_\star\,\approx\,0.45-0.46\,M_\odot$和$R_\star\approx 0.45-0.46\,R_\odot$),行星都是超级地球大小($1.25\,R_\oplus<R_p<2.0\,R_\oplus$)。对于这两个系统,光变曲线从地面测光表现出行星凌日,其深度是一致的TESS测光。我们还根据地面测光的结果对凌日星历进行了修正,得到了TOI-1634 b和TOI-1685 b的轨道周期分别为$P=0.9893436\pm0.0000020$天和$P=0.6691416\pm0.0000019$天。通过密集的径向速度(RV)的观测,使用IRD的斯巴鲁8.2米望远镜,我们确认的TOI的行星性质,并测量它们的质量:$10.14\pm0.95\,M_\oplus$和$3.43\pm0.93\,M_\oplus$ TOI-1634 b和TOI-1685 b,分别当所观察到的RV与单行星圆轨道模型拟合。结合$R_p=1.749\pm 0.079\,R_\oplus$(TOI-1634 b)和$1.459\pm0.…
2021-07-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modeling Stellar Jitter for the Detection of Earth-Mass Exoplanets via Precision Radial Velocity Measurements
探测地球大小的系外行星是一项技术和数据分析挑战。预计今后在地球质量系外行星探测方面的进展将来自于极精确径向速度测量的发展。提高径向速度精度需要开发一种新的基于物理学的数据分析方法,以区分行星信号与主星相关效应,同时考虑到恒星的变化和仪器的不确定性。在这项工作中,我们调查和量化恒星扰动的行星托管太阳型恒星HD121504从三维辐射模型与StellarBox代码获得。该模型已被用于确定的湍流等离子体的统计特性,并获得合成光谱观测几个Fe I线在不同位置的恒星盘上模仿高分辨率的光谱观测。
2022-02-14 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The California Legacy Survey III. On The Shoulders of (Some) Giants: The Relationship between Inner Small Planets and Outer Massive Planets
我们利用FGKM星的高精度径向速度测量研究了两类行星的条件出现:近距离小行星(0.023 - 1 au,2 - 30地球质量)和远距离巨行星(0.23 - 10 au,30 - 6000地球质量)。我们发现,$41^{+15}_{-13}\%$的系统与一个接近,小行星也主机外部的巨人,相比之下,$17.6^{+2.4}_{-1.9}\%$的恒星,无论小行星的存在。这意味着,与所有具有$1.7σ$意义的恒星相比,小行星宿主可能在外部巨行星的出现中得到增强。相反,我们估计,$42^{+17}_{-13}\%$的冷巨星主机也主机内部的小行星,相比之下,$27.6^{+5.8}_{-4.8}\%$的恒星,无论冷巨星的存在。我们还发现,更大质量和更近距离的巨行星与小的内行星无关。具体地说,我们的样本表明,小行星不太可能拥有质量超过大约120个地球质量,在0.3 - 3天文单位范围内的外巨行星,而不是拥有质量较小或更遥远的巨行星,$\sim$ 2.2 $σ$置信度。这意味着0.3 - 3au的大质量气体巨星可能抑制内部小行星形成。此外,我们比较了只有小行星的系统和既有小行星又有冷巨星的系统的主恒星金属丰度分布。与以前的研究一致,我们发现在我们的调查中,只有小行星的恒星具有与更广泛的太阳金属丰度中值样本一致的金属丰度分布,而同时拥有小行星和气体巨星的恒星明显富含金属,$\sim$ 2.3 $σ$…
2022-05-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
An ablating super-Earth in an eccentric binary from the Dispersed Matter Planet Project
地球质量的系外行星很难被探测到。分散物质行星计划(DMPP)确定了可能拥有最可探测的低质量系外行星的恒星。恒星DMPP-3(HD 42936)显示出星周吸收的迹象,这表明行星在烧蚀过程中发生了质量损失。在这里,我们报告的径向速度(RV)发现一个高度偏心507 d的二进制同伴和一个热的超级地球行星在6.67 d的轨道周围的主星。DMPP-3A是一颗太阳型恒星,而DMPP-3B的质量仅足以融合氢。这颗双星的半长轴为1.22 $\pm$ 0.02天文单位,比其他已知的只有一颗恒星的行星要紧密得多。DMPP-3行星系的结构是罕见的,表明动力学相互作用,虽然演化历史并不完全清楚。DMPP-3Ab可能是一颗巨行星前体的残留核心,与推测的星周气体罩一致。
2019-12-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
GJ 357 b: A Super-Earth Orbiting an Extremely Inactive Host Star
在本文中,我们提出了一个深X射线观测附近的M矮星GJ 357,并用它来限制其行星,GJ 357 b的大气演化。我们还分析了GJ 357恒星参数的系统误差,以了解它们如何影响感知的行星性质。我们通过比较观测到的主星X射线光度来估计GJ 357 b的年龄,这些光度来自最近的{ \em XMM-牛顿}观测{($\log{L_{\rm x}}\,{\rm [erg/s]} = 25.73$),与M矮星的$L_{\rm x} -$年龄关系。我们发现,GJ 357呈现出有史以来测量到的M矮星的最低X射线活动水平之一,我们对它的年龄设定了一个下限$5$,Gyr。使用这个年龄限制,我们执行一个原始的原始大气水库向后重建。此外,通过考虑恒星参数的系统误差,我们找到了一个可能的行星质量,半径和密度的范围。通过对GJ 357 b辐照历史的后向重建,发现其初始原始大气质量的上限为$\sim \rm 38M_{\oplus}$。一个比这大得多的初始大气层储层可能在X射线和紫外线照射的历史中幸存下来,因此与目前的观测结果不一致。尽管目前不可能存在原始包层,但火山活动和释气可能有助于形成次级大气。在此假设下,我们给出了GJ 357 b的三种不同的合成红外光谱,包括$100\%~\rm CO_{2}$、$100\%~\rm SO_{2}$和$75\%~ \rm N_{2}$、$24\%~\rm CO_{2}$和$…
2020-07-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HADES RV Programme with HARPS-N@TNG - GJ 3998: An early M-dwarf hosting a system of Super-Earths
上下文M矮星被认为是多普勒径向速度搜索的理想目标。尽管如此,由低质量恒星承载的低质量行星的频率统计仍然缺乏约束。目的。我们的M-矮星径向速度监测与HARPS-N可以提供一个主要的贡献,扩大目前的统计数据,通过深入分析准确的径向速度观测在一个狭窄的光谱子类型(79颗恒星,dM 0至dM 3之间)。光谱精度将使我们能够达到探测具有几个地球质量的小行星所需的精度。我们的调查将为致力于寻找M-矮星周围行星的调查做出贡献,主要集中在北部发射区的M-矮星人口,我们将提供行星发生的估计。方法.我们在这里提出了一个长时间的径向速度监测的M1矮星GJ 3998与HARPS-N识别周期信号的数据。在APACHE和EXORAP计划内几乎同时进行了光度观测,以确定恒星活动的特征,并从周期信号中区分出活动和行星伴星的存在。结果径向速度有一个分散超过其内部的错误,由于至少有四个叠加的信号,周期为30.7,13.7,42.5和2.65天。基于Ca II H & K线和H α线的光谱指数分析表明,30.7和42.5天的周期是由于色球层的不均匀性调制的恒星旋转和差异旋转。13.74 +/- 0.02 d和2.6498 +/- 0.0008 d的短周期很好地解释了两颗行星的存在,它们的最小质量分别为6.26 +/- 0.79 MEarth和2.47 +/- 0.27 MEarth,距离宿主分别为0.089 AU和0.…
2016-07-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
From Hot Jupiters to Super-Earths via Roche Lobe Overflow
通过缓慢旋转的主恒星中的潮汐耗散,许多热彗星的轨道可能衰减到洛希极限。我们预计在大多数情况下,随后的传质将是稳定的。使用详细的数值计算,我们发现这种演变是相当迅速的,可能会导致完全删除的气体信封在几个Gyr,并留下一个暴露的岩石核心(“热超级地球”)。最后的轨道周期对行星的质量半径关系的细节以及辐射和光蒸发的影响非常敏感,但可能短至几小时,长至几天。我们的方案预测存在中等质量的行星(“热海王星”),这些行星应该精确地在它们的洛希极限处被发现,并且正在通过洛希瓣溢出而失去质量。开普勒观测到的小型单行星候选系统的过剩也可能是这一过程的结果。如果是这样的话,它们的宿主星的性质应该会跟踪热彗星的性质。此外,产生热彗星的系统数量可能比从当代观测中推断的要多2-3倍。
2014-08-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Influence of Stellar Phosphorus On Our Understanding of Exoplanets and Astrobiology
在寻找系外行星并最终考虑其可居住性时,有必要考虑行星的组成,地球物理过程和地球化学循环,以限制生命可用的生物必需元素。确定系外行星生态系统的元素比例尚不可能,但我们通常假设行星的成分与其宿主恒星相似。因此,使用Hypatia目录的高分辨率恒星丰度附近的恒星,我们比较的C,N,Si和P丰度比的主序星与那些在平均海洋浮游生物,地壳,以及散装硅酸盐地球和火星。我们发现,在一般情况下,浮游生物,地球和火星是N-贫和P-丰富的附近的恒星相比。然而,由于缺乏P丰度数据,只有约1%的恒星和1%的系外行星宿主存在,因此很难从恒星数据中推断出明确的趋势,更不用说P在系外行星演化中的作用了。我们的太阳有相对较高的P,地球生物学需要少量但有限的P。在形成于主恒星周围的岩石行星上,P基本上较少,P进入核心的强烈分配可能会排除表面P的可能性,因此,该行星表面上的生命可能会消失。因此,我们敦促恒星丰度社区在未来的研究和望远镜设计中优先考虑P观测。
2020-08-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Compositions of Rocky Planets in Close-in Orbits Tend to be Earth-Like
本文通过更新5颗岩质系外行星质量并确认新行星TOI-1011,发现近距离轨道岩质行星成分更接近地球,且行星与宿主恒星元素丰度比相似,推翻了此前关于二者成分存在陡峭关系的结论。
2024-09-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Implications of different stellar spectra for the climate of tidally-locked Earth-like exoplanets
大多数潜在的可居住的系外行星探测到的轨道比太阳冷的恒星,因此被恒星光谱照射,其峰值波长比入射到地球上的波长更长。在这里,我们提出的结果,从一组模拟的潮汐锁定的类地行星轨道三个不同的主机恒星隔离模拟气候的恒星光谱的影响。具体来说,我们进行模拟的基础上TRAPPIST-1 e,采用类似地球的大气层,并使用英国气象局统一模型在一个理想化的“水行星”的配置。同时保持行星参数不变,包括总恒星通量(900 W/m $^2$)和轨道周期(6.10地球日),我们比较模拟的恒星光谱是一个静止的TRAPPIST-1,比邻星和太阳之间的结果。与表面相比,与较冷的宿主恒星相比,对流层直接吸收的入射恒星辐射的比例增加。这反过来又导致对流的稳定性增加,白天总云层覆盖率减少(减少散射),导致地面温度升高。对流层直接加热的增加也导致了从昼侧到夜侧的更有效的热量传输,因此,昼夜温度对比度降低。我们推断,具有类似地球的大气层的行星绕较冷的恒星运行,具有较低的昼侧云层覆盖率,与绕较热的恒星运行的类似行星相比,在给定的行星旋转速率下,在增加的轨道半径下可能允许宜居条件。
2020-05-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
The circumstellar environment of 55 Cnc: The super-Earth 55 Cnc e as a primary target for star-planet interactions
上下文巨蟹座55拥有五颗已知的系外行星,最着名的是热的超级地球55 Cnc e,这是已知最热的过境超级地球之一。目的。由于短的轨道间隔和主星亮度,55 Cnc e提供了研究恒星-行星相互作用(SPI)的最佳机会之一。我们的目标是了解可能的SPI在这个系统中,这需要一个详细的了解恒星磁场和风撞击行星。方法.利用分光偏振观测和塞曼多普勒成像,我们得到了大尺度恒星磁场图。然后,我们模拟恒星风的磁场地图开始,使用三维MHD模型。结果我们得到的大尺度恒星磁场图的平均强度为3.4G。场具有主要偶极几何形状,其中偶极相对于旋转轴倾斜90度,并且在磁极处偶极强度为5.8G。基于这种磁几何学的风模拟使我们得出结论,55 Cnc e轨道内的阿尔芬表面的恒星风,这意味着从行星上的风的影响可以传播回恒星表面,并导致SPI。
2019-12-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Impact of Stellar Surface Magnetoconvection and Oscillations on the Detection of Temperate, Earth-Mass Planets Around Sun-Like Stars
探测和确认类地行星是非常困难的,因为它们的体积和质量相对于类太阳的宿主恒星来说都很小。然而,最近的仪器进步使探测类地系外行星在技术上变得可行。例如,开普勒和TESS的测光精度意味着我们可以识别地球大小的候选者(未来PLATO将在列表中添加许多长周期候选者),而光谱仪如ESTERO和EXPRESS(目标径向速度精度[RV]接近10厘米/秒)意味着我们将很快达到确认类太阳恒星宜居带中地球质量行星所需的仪器精度。然而,这些主星表面的许多天体物理现象可以在恒星吸收线上留下印记,用于检测行星伴星引起的多普勒摆动。其结果是恒星引起的虚假RV偏移,可以掩盖或模仿行星信号。这篇综述简要概述了恒星表面磁对流和振荡如何影响低质量行星的确认以及克服这种天体物理噪声的最佳测试策略。这些降噪策略源于经验动机和对基础物理学的理论理解的结合。最新的预测表明,恒星振荡的类太阳恒星可能会与定制的曝光时间,而颗粒可能需要通过检查其印记的恒星线轮廓形状解开。总体而言,文献表明,只要有正确的观测策略和足够的数据收集,地球模拟探测应该是可能的。
2019-04-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Earth-Mass Planet and a Brown Dwarf in Orbit Around a White Dwarf
本文通过微引力透镜事件KMT-2020-BLG-0414发现一颗白矮星周围存在一颗1.9倍地球质量行星和一颗褐矮星伴星,并推测该行星最初轨道接近1 au,为地球远期存续提供线索。
2024-09-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Numerical simulations of the interaction between the stellar magnetic field and a planet
本研究通过数值模拟探究了宿主恒星磁场对近距非磁性超级地球施加的Alfvén翼磁力矩,并推导了考虑恒星自转减慢与磁场衰减时超短周期超级地球的存活边界。
2025-04-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Birth cluster simulations of planetary systems with multiple super-Earths: initial conditions for white dwarf pollution drivers
以前的研究表明,偏心的超级地球代表了一类行星,它们特别有效地将小型天体运送到白矮星,随后用可观察到的化学特征污染其大气层。然而,这些行星的发现缺乏超过几个天文单位,从他们的主恒星提示更好地了解他们的轨道结构从他们的新生的诞生集群。在这里,我们进行星团模拟的3行星和7行星系统,包含超级地球的最初圆形,共面轨道。我们采用白矮星($1.5\,\mathrm{M}_{\odot}$ - $2.5\,\mathrm{M}_{\odot}$)主序星的典型恒星质量作为宿主星,并在我们的星团中包括8,000颗遵循Kroupa初始质量函数的主序星。我们的研究结果显示,大约30%的模拟行星在星团溶解时产生至少0.1的离心率,这将有助于白矮星污染。我们向社区提供我们的输出参数,作为后续进化模拟的初始条件。
2022-03-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Revision of Earth-sized Kepler Planet Candidate Properties with High Resolution Imaging by Hubble Space Telescope
我们提出了我们的哈勃太空望远镜计划的结果,并描述了我们的分析方法是如何被用来重新评估一些最有趣的开普勒行星候选人的可居住性。我们的计划观察了22个开普勒感兴趣的对象(KOI)的主恒星,其中几个被发现是开普勒未解决的多恒星系统。我们使用我们的高分辨率成像空间解析开普勒-296,KOI-2626和KOI-3049的恒星多样性,并开发从WFC 3/UVIS上的F555 W和F775 W滤波器到开普勒测光(Kp)的转换。Kepler-296双星系统(5颗行星)预计分离0.217”(80 AU); KOI-2626(1颗行星候选者)是一个三星系统,主恒星和次恒星之间的距离为0.201”(70天文单位),主恒星和第三恒星之间的距离为0.161”(55天文单位)。双星系统KOI-3049(1颗行星候选者)的预测距离为0.464”(225天文单位)。我们使用我们测量的光度学来拟合分离的恒星成分与最新的合成光度学的Eschera-Regina恒星模型,得出结论,该系统是同时代的。这三个系统的成分范围从中K矮星到中M矮星光谱类型。我们解决了每个系统的行星性质的分析,并通过MCMC算法使用我们独立的恒星参数。行星的范围从~ 1.6R_地球到~ 4.2R_地球,大多数是超级地球和迷你海王星。由于恒星的多样性,一些以前在宜居带的行星实际上并不适合居住,而其他行星可能适合居住,这取决于它们假设的恒星宿主。
2015-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detecting Volcanism on Extrasolar Planets
对太阳系外岩石行星的研究已经发现了第一个凌日岩石超级地球,Corot 7b,其地面温度允许岩浆海洋。在这里,我们问,我们是否可以区分岩石行星与最近的主要火山活动的远程观测。我们建立了一个基于现今地球的类地系外行星上火山爆发的模型,导出了多种气体分布和云量情景下的出射光谱和透射光谱的可观测特征。我们计算所需的观测时间,以检测爆炸性火山活动的系外行星在初级和次级日食,并讨论观测火山活动的过境地球的超地球大小的系外行星的可能性。我们发现,二氧化硫从大型爆炸性喷发的光谱信号,是远程检测,特别是在最近的恒星使用地面望远镜的二次日食测量,并报告的频率和幅度的预期签名。行星在宜居带中的过境概率随着与主星的距离而减小,使得靠近主星的小行星成为最佳目标
2010-09-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Red Dwarf Stars: Ages, Rotation, Magnetic Dynamo Activity and the Habitability of Hosted Planets
我们报告我们的持续努力,以了解和描绘的磁发电机引起的行为/红矮星(K5 V - M6 V)在其漫长的生命周期的变化。这些特性包括:自转、光的变化(来自星点)、日冕色球极紫外线活动和耀斑。这项研究是作为NSF赞助的与红矮星共存计划的一部分进行的。与红矮星共存计划的dM恒星数据库与光度测定确定的旋转速率(从星点调制)继续扩大,因为没有档案XUV观测的库存。当所有的数据集与年龄从集群/人口成员和运动学相结合,确定的年龄旋转活动的关系是可能的。这种关系不仅对磁发电机理论和具有深对流区的低质量恒星的角动量损失的研究有广泛的影响,而且对红矮星上的行星是否适合维持生命也有广泛的影响。由于本质上的低光度(L <0.02 L_sun),液态水宜居带(HZ)非常接近它们的主星-通常在0.1-0.4 AU。位于其主星附近的行星有可能受到日冕和色球XUV辐射、耀斑和等离子体爆炸的破坏和大气损失,这些辐射是通过强风和日冕物质抛射产生的。此外,我们的关系允许通过测量恒星的自转周期(最佳方式)或XUV活动水平来确定恒星的年龄。这也允许确定其宿主行星的年龄。我们以系外行星系统的年龄测定为例来说明这一点:GJ 581和HD 85512(都在主星的HZ内有地球大小的大行星),GJ 1214(热的,近距离凌日的超级地球行星)和HD 189733(短周期,热木星行星与其主星相互作用-来自其dM 4伴星的年龄)。
2011-11-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HARPS search for southern extra-solar planets XXXIV. Occurrence, mass distribution and orbital properties of super-Earths and Neptune-mass planets
我们报告的结果进行了为期8年的调查在拉西拉天文台与HARPS光谱仪探测和表征行星在超级地球和海王星质量制度。我们的恒星样本的大小和HARPS所达到的精度允许探测足够多的低质量行星,以研究其轨道要素的统计特性,主恒星金属丰度与行星质量的相关性,以及太阳型恒星周围行星系的出现率。对系统频率的可靠估计表明,超过50%的太阳型恒星至少拥有一颗任何质量的行星,周期长达100天。与气态巨行星相比,质量小于30 M-地球的行星群具有不同的性质。超级地球和海王星质量行星(SEN)的质量分布在30到15米地球之间强烈增加。SEN的发生率并没有表现出对富金属星的偏好。SEN行星大多属于多行星系。SEN行星的轨道偏心率似乎被限制在0.45。与此相反,气态巨行星的出现率随周期的对数而增大,并随主星金属丰度的增大而增大。大约14%的太阳型恒星有一个质量超过50M的行星伴星-地球?在一个周期短于10年的轨道上运行观测到的巨行星轨道偏心率高达0.9或更高。HARPS型摄谱仪的精确度为探测太阳型恒星宜居带中的行星提供了可能。通过多普勒光谱学,可以识别出大量在太阳附近绕太阳运行的超级地球。本文附录中公布了37颗新发现的行星,其中有15颗超级地球。
2011-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Zodiacal Exoplanets in Time (ZEIT) VII: A Temperate Candidate Super-Earth in the Hyades Cluster
在年轻的疏散星团中凌日系外行星为研究系外行星在其一生中如何演变提供了机会。最近,K2任务在探测年轻疏散星团中的凌日行星方面取得了重大进展,但到目前为止,所有这些凌日星团行星的轨道都靠近其宿主恒星,因此只能在高辐射状态下研究行星的演化。在这里,我们报告了一个长周期行星候选者的发现,称为HD 283869 b,围绕毕宿星团的一个成员运行。利用K2任务的数据,我们探测到一颗超级地球大小(1.96 +/- 0.12 R_地球)的行星候选者绕K矮星HD 283869运行,周期超过72天。由于我们只探测到一个凌日事件,我们无法以高置信度验证HD 283869 b,但我们对K2图像、档案数据和后续观测的分析表明,该事件的来源确实是一颗凌日行星。我们估计了候选者的轨道参数,发现如果是真的,它有一个周期P~100天,并接收近似地球的入射通量,使候选者有71%的机会落入星周宜居带。如果得到证实,HD 283869 b将拥有最长的轨道周期,最低的入射通量和最明亮的宿主恒星,这是疏散星团中已知的过境行星,使其对未来研究恒星辐射如何影响行星演化具有独特的重要性。
2018-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mg/Si mineralogical ratio of low-mass planet hosts. Correction for the NLTE effects
Mg/Si和Fe/Si比值是控制岩石行星组成的重要参数。在这项工作中,我们对有和没有行星的恒星的Mg和Si丰度进行了非LTE校正,以确认/削弱我们以前的发现,即超级地球/海王星质量的行星宿主的[Mg/Si]大气丰度系统地高于没有行星的恒星。我们的研究结果表明,在这两组恒星中观察到的恒星参数的微小差异并不是已经报道的[Mg/Si]比差异的原因。因此,海王星宿主的高[Mg/Si]比可能与这些行星在这种环境中的形成效率有关。
2017-07-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The XUV environments of exoplanets from Jupiter-size to super-Earth
靠近主星的行星会受到强烈的高能辐射。极紫外线(EUV)和X射线辐射(合起来,XUV)被认为是驱动具有挥发性包层的行星质量损失的原因。我们提出了$\textit{XMM-Newton}$观测六个附近的恒星托管凌日行星在紧密的轨道(轨道周期,$P_\text{orb} < 10\,$ d),其中我们从恒星和随后的辐射水平的行星XUV辐射。为了重建不可观测的EUV辐射,我们从太阳$\textit{TIMED/SEE}$数据中推导出一组新的关系,这些关系适用于当前一代X射线仪器的标准波段。从我们的样品中,WASP-80 b和HD $\,$ 149026 b经历了最高的辐照水平,但HAT-P-11 b可能是最好的候选人,因为该系统接近太阳系的Ly $\,α$蒸发调查。四个最小的行星在其生命中可能比它们较大的同行失去了更大比例的质量。我们还用$\textit{XMM-Newton}$上的光学监测器探测了WASP-80 b在近紫外波段的凌日现象。
2018-04-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Masses and radii for the three super-Earths orbiting GJ 9827, and implications for the composition of small exoplanets
超级地球属于一类行星,在太阳系中找不到,但在银河系中却很常见。鉴于一些超级地球是岩石的,而另一些则保留了大量的大气,他们的研究可以提供岩石行星和气态行星形成的线索,特别是-他们可以帮助限制光蒸发在塑造系外行星种群中的作用。GJ 9827是一个已知拥有3个超级地球的系统,轨道周期分别为1.2天,3.6天和6.2天。在这里,我们使用新的HARPS-N径向速度测量,以及以前公布的径向速度,以更好地约束GJ 9827行星的属性。我们的分析无法对GJ 9827 c的质量进行严格的限制,但确实表明GJ 9827 b是岩石,其成分可能与地球相似,而GJ 9827 d几乎可以肯定保留了挥发性的外壳。因此,GJ 9827在半径差距的两侧都有行星,半径差距似乎将超级地球分为半径低于$\sim 1.5 R_\oplus$的主要岩石,以及仍然保留大量大气和/或挥发性成分的行星,半径高于$\sim 2 R_\oplus$。这三颗行星中受辐射较少的一颗仍然保留着大气层,这可能表明光蒸发在这个系统中行星的演化中发挥了关键作用。
2019-01-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of the Exoplanet Size Distribution: Forming Large Super-Earths Over Billions of Years
半径谷是小的、靠近的系外行星尺寸分布的一个分叉,被假设为行星大气损失的一个标志。这种演化现象应该取决于恒星-行星系统的年龄。在这项工作中,我们研究的时间演化的半径谷使用两个独立的测定主机恒星年龄之间的加利福尼亚州开普勒巡天(CKS)的样本。在CKS样本中,我们发现了在最年轻的系统年龄($\lesssim$ 2-3 Gyr)的周期半径图中有一个广泛的几乎空的行星空间的证据。我们发现,年轻的CKS行星之间的半径谷的轨道周期的依赖性是一致的,在这些行星与asteroseisically确定的宿主恒星半径。相对于以前的研究,优先老年行星,半径谷确定的年轻行星样本中被转移到更小的半径。这一结果与观测到的最大超级地球的祖先的大气损失时间尺度在千兆年左右是一致的。为了支持这一解释,我们表明,行星的大小似乎是在年龄$\lesssim$ 2-3 Gyr的代表可能对应的行星岩石成分。我们的研究结果表明,近距离系外行星的大小分布以及半径谷的精确位置在数十亿年内不断演变。
2021-03-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Search for Super Earths by Timing of Transits with CoRoT
我们探索通过与卫星CoRoT过境时间变化检测超级地球的可能性。
2012-10-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exocomets in the 47 UMa System: Theoretical Simulations including Water Transport
受不断发现的各种系统中的系外彗星特征(最有可能)的启发,本研究探讨了47 UMa附近可能的彗星的动力学。基于这样的假设,即大多数拥有行星的系统也应该拥有行星形成过程的残余物,因此彗星也被认为存在于47 UMa系统中。这个系统已知有三颗类地行星;然而,根据稳定性分析,可能还有其他稳定轨道的类地行星存在,包括在47 Uma的宜居带的行星。此外,我们还考虑了一个可能的“希尔达”行星。我们研究的目的是探索系外彗星与系统中的彗星型行星的相互作用,并检查彗星与行星碰撞的概率,包括位于宜居带的可能的地球质量行星。此外,我们调查运输到地球质量的行星上的水,包括定量估计。据发现,地球质量的行星将能够接收一些水,但比目前地球上的水少得多。最后,我们还研究了在近距离轨道上捕获彗星,以及彗星离恒星太近并解体时形成小云团的可能性,这也是我们工作的一部分。
2018-10-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ogle-2018-blg-0677lb: A super earth near the galactic bulge
我们报告了微透镜事件OGLE-2018-BLG-0677的分析。这一事件的光变曲线中的一个小特征导致发现透镜是一个恒星-行星系统。虽然有两个退化的解决方案,无法区分这一事件,都导致类似的行星主机质量比。我们进行贝叶斯分析的基础上的银河系模型,以获得系统的属性,并发现该行星对应于一个超级地球/次海王星的质量$M_{\mathrm{planet}} = {3.96}^{+5.88}_{-2.66}\mathrm{M_\oplus}$。主恒星的质量为$ M_{\mathrm{host}} = {0.12}^{+0.14}_{-0.08}\mathrm{M_\odot}$。内、外解的投影距离分别为${0.63}^{+0.20}_{-0.17}$~AU和${0.72}^{+0.23}_{-0.19}$~AU。在$Δχ^2=χ^2({\rm 1L1S})-χ^2({\rm 2L1S})=46$,这是迄今为止所有被探测到的微透镜行星中最低的$Δχ^2$,这一特征与它主要通过"下降"而不是"凸起"被探测到的事实密切相关。
2020-05-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
On the survival of brown dwarfs and planets engulfed by their giant host star
最近发现的两颗地球质量的行星在一颗进化恒星附近的轨道上运行,这引发了一个问题,即亚恒星的同伴是否能在与它们的宿主恒星相遇时幸存下来。我们考虑这些同伴是否可能已经被剥夺了大量的质量在阶段,当他们通过致密的内部信封的巨大的轨道。我们应用Murray等人推导的标准,通过冲压压力破坏引力束缚的物体,以确定质量损失是否可能在这些和其他最近发现的低质量伴星演化的历史中发挥了作用。我们发现环绕WD 0137-349、SDSS J 08205 +0008和HIP 13044的褐矮星和木星质量天体在共同包络阶段最不可能失去显著的质量。然而,在KIC 05807616周围发现的地球质量的行星很可能是一个或两个木星质量的行星在共同包层阶段失去了大量的质量。
2012-10-02 astro-ph.SR
Around which stars can TESS detect Earth-like planets? The Revised TESS Habitable Zone Catalog
在宇宙中寻找生命的过程中,美国宇航局的凌日系外行星调查卫星(TESS)任务已经监测了大约74%的天空,寻找凌日系外行星,包括潜在的宜居世界。然而,TESS只观察了一小部分恒星,足以找到像地球这样的行星。我们使用主要任务数据-前两年的观测-并确定了TESS观测时间足够长的210 pc内的4,239颗恒星,可以看到一颗接受类似辐射的系外行星的3次凌日:其中738颗恒星位于30 pc内。我们从TESS输入目录中提供可靠的恒星参数,该目录包含Gaia DR 2,并计算了类似地球的行星的过境深度和径向速度半振幅。在修订的TESS HZ星表中的4,239颗恒星中,有9颗是已知的系外行星宿主:GJ 1061、GJ 1132、GJ 3512、GJ 685、开普勒-42、LHS 1815、L98-59、RR Cae、TOI 700。另有37颗恒星拥有尚未确认的TESS感兴趣天体:其中三颗位于宜居带- TOI 203,TOI 715和TOI 2298。对于4,239颗恒星中的614颗恒星,TESS已经观察了足够长的时间,能够在整个温带,宜居带中观察行星,相当于火星的轨道。因此,经修订的TESS宜居带目录为观测者提供了一个工具,可用于确定后续观测恒星的优先次序,以发现宇宙中的生命。这些恒星是使用TESS任务数据发现可居住行星的最佳途径。
2021-01-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The high-energy environment in the super-earth system CoRoT-7
太阳系外行星的高能辐射被认为是影响这些行星大气稳定性的关键因素。到目前为止,辐射驱动的质量损失只在两个热彗星中观察到,在超地球区域的观测数据仍然更加稀疏。我们提出了在CoRoT-7系统,其中主机的第一个已知的过境超级地球的高能量发射的调查。为了表征岩石行星CoRoT-7 b和CoRoT-7 c所处的高能XUV辐射场,我们分析了对宿主恒星的25 kS XMM-牛顿观测。我们的分析产生了CoRoT-7的第一个清晰的(3.5西格玛)X射线检测。我们确定日冕温度约为。3 MK,X射线光度为3*10^28 erg/s。CoRoT-7 b的XUV辐照水平约为1000 nm。37000尔格/平方厘米/秒。目前的行星蒸发理论只能提供行星质量损失的数量级估计;假设CoRoT-7 b是以岩石行星的形式形成的,我们估计CoRoT-7 b的蒸发速率约为1.3*10^11 g/s,损失了约10000克。4-10地球质量的总和。
2012-03-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Semi-empirical Estimates of the Cosmic Planet Formation Rate
本研究结合半经验星系演化框架与行星形成配方,计算宇宙行星形成率及环境特性,估算了过去光锥内类地行星与宜居行星数量,并给出宜居星球孕育文明概率的下限。
2024-08-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Proxima Centauri -- the nearest planet host observed simultaneously with AstroSat, Chandra and HST
我们最近的恒星邻居,比邻星,是一颗光谱类型为M5.5的低质量恒星,在它的宜居带内有一颗类地行星。然而,行星的可居住性取决于色球的高能辐射和宿主恒星的日冕活动。我们报告Astrosat,钱德拉和HST观测Proxima Centauri作为多波长同时观测活动的一部分进行。利用软X射线数据,我们探测了恒星的不同活动状态。我们调查日冕温度,排放措施和丰度。最后,我们将我们的结果与Proxima Centauri的早期观测结果进行了比较
2020-08-17 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Bridging the Planet Radius Valley: Stellar Clustering as a Key Driver for Turning Sub-Neptunes into Super-Earths
大小介于地球和海王星之间的太阳系外行星($R_{\rm p}=1{-}4~{\rm R}_\oplus$)具有双峰半径分布。这个“行星半径谷”将致密的岩石超级地球($R_{\rm p}=1.0{-}1.8~{\rm R}_\oplus$)与更大的亚海王星($R_{\rm p}=1.8{-}3.5~{\rm R}_\oplus$)分开,后者的岩石核心周围有一个气态氢氦包层。对于这个半径谷,人们提出了各种各样的假设,这些假设都依赖于行星系内部的物理学:主恒星的光蒸发,冷却行星核心驱动的长期质量损失,或者两种根本不同的行星形成模式之间的转变,因为气体从原行星盘中流失。在这里,我们报告的发现,行星半径分布表现出强烈的依赖于周围的恒星集群,其特征在于测量的位置-速度相空间密度与\textit{Gaia}。当将行星样本分为“场”和“密度过大”子样本时,我们发现,与相空间密度过大的系统相比,场中的行星系在半径谷以下表现出统计上显著($p=5.5\times10^{-3}$)的行星缺乏。这意味着行星系的大尺度恒星环境是决定行星半径分布的关键因素。我们讨论了如何半径谷模型可能会修订后,我们的研究结果,并得出结论,需要一个多尺度,多物理场景,连接行星形成和演化,恒星和星团的形成,星系演化。
2020-11-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Detection of a Transiting Low-Density Super-Earth
亨利在2012年观测季节对HD 97658进行的新的APT测光观测未能证实HD 97658 b的浅凌。需要额外的观测来确认或排除HD 97658 b的凌日。我们提出的证据表明,光度过境的低质量行星HD 97658 b通过磁盘的主机恒星,早期K矮星。这颗行星之前在Keck/HIRES的径向速度(RV)中被发现,作为Eta-Earth Survey的一部分。利用费尔伯恩天文台自动测光望远镜的测光,我们在RV轨道预测的时间内检测到四个独立的行星出口事件。我们测得的过境深度为1470 +/- 260 ppm,这一结果应该用天基测光来确认和改进。我们还收集了额外的ESPRIK-HIRES RV测量数据,这些数据完善了凌日星历和行星质量。HD 97658 b的轨道周期为9.4957 +/- 0.0022天,是一颗距离较近的行星,根据其6.4 +/- 0.7 Mearth的质量被归类为“超级地球”。然而,2.93 +/- 0.28 Rearth的行星半径意味着1.40 g/cc的密度,并表明“亚海王星”的地位。低密度可以解释为一个扩展的大气中的挥发物,如氢,氦和水。HD 97658 b的质量、半径和密度与GJ 1214 b相似,但HD 97658 b的平衡温度更高,为510 - 720 K。HD 97658(V = 7.8,K = 5.7)是已知最亮的行星之一,它将有助于详细的后续测量。
2012-04-11 astro-ph.SR