Formation of intermediate-mass planets via magnetically-controlled disk fragmentation
中等质量的行星，从超级地球到海王星大小的天体，是银河系中最常见的行星类型。流行的行星形成理论，核心吸积理论，预测的中等质量巨行星比观测到的要少得多。行星形成的竞争机制，盘的不稳定性，可以通过直接分裂原行星盘，在宽轨道上产生大质量的气体巨行星，如HR 8799。以前，磁化原行星盘的碎裂只被认为是当磁旋转不稳定性是磁场增长的驱动机制。然而，这种不稳定性自然取代螺旋驱动发电机时，更现实的，非理想的MHD条件被认为是。在这里，我们报告磁流体模拟磁盘碎片的螺旋驱动发电机的存在。碎片化导致形成长寿的原行星，其质量至少比传统的磁盘不稳定模型小一个数量级。这些光团经受住了剪切，并且由于磁场的屏蔽效应而不会进一步生长，由此磁压抑制了物质的局部流入。结果是一群中等质量的富含气体的行星，而气体巨星被发现更罕见，与观测到的系外行星质量分布定性一致。
2021-03-15 astro-ph.EP
Low mass planet migration in magnetically torqued dead zones - II. Flow-locked and runaway migration, and a torque prescription
我们研究了低质量行星在层流原行星盘中的迁移，在驱动径向气体流动的死区中通过大规模磁场穿过。如在文件I中所示，一个动态的共转扭矩的出现，由于流动引起的不对称变形的共转区域和不断变化的涡度之间的对比度振动马蹄形材料和背景盘流。使用模拟层流扭矩盘包含迁移行星，我们证明了存在的四个不同的迁移制度中预测的文件I。在两个区域中，迁移近似锁定于向内或向外的径向气流，而在其他区域中，行星经历向外的失控迁移，最终稳定到快速稳定的迁移。此外，我们证明扭矩和迁移逆转引起的中平面磁应力，与分叉依赖于光盘表面密度。我们开发了一个快速迁移的模型，并显示为什么向外失控饱和到一个稳定的速度，并检查其终止由于改变当地的光盘条件的现象。我们还开发了一个分析模型的共转扭矩在晚些时候，包括粘度，适用于光盘，维持适度的湍流。最后，我们使用模拟结果开发扭矩处方列入人口合成模型的行星形成。
2018-04-06 astro-ph.EP
Atmospheric mass loss of extrasolar planets orbiting magnetically active host stars
系外行星宿主的磁性恒星活动可导致产生大量高能辐射，辐射位于此类恒星附近的系外行星。这些辐射被行星的上层大气吸收，从而加热和蒸发，可能导致辐射引起的质量损失。我们提出了一个研究的高能量发射的四个磁活跃的行星轴承主恒星开普勒-63，开普勒-210，WASP-19和HAT-P-11，基于新的XMM-牛顿观测。我们发现，这些恒星的X射线光度相当高的数量级以上的活跃太阳的水平。这些行星的总XUV辐射预计将比研究充分的热彗星更强。使用估计的XUV光度作为能量输入到行星大气，我们得到的总质量损失的上限，在这些热彗星。
2018-03-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
WASP-41b: A transiting hot Jupiter planet orbiting a magnetically-active G8V star
我们发现了一颗轨道周期为3.05d的凌日行星，它围绕恒星TYC 7247 - 587 - 1运行。WASP-41是一颗中等亮度的G8V恒星（V = 11.6），金属丰度接近太阳（[Fe/H]=-0.08 +-0.09）。这颗恒星显示出色球层有中等活动的证据，包括Ca II H和K线核心的辐射和光度变化，周期为18.4 d，振幅约为1%。我们使用一种新的方法来定量地表明，这种周期信号具有低虚警概率。恒星的自转周期意味着WASP-41的陀螺年代学年龄为1.8 Gyr，误差约为15%。我们综合分析了现有的测光和分光数据，得出了该行星的质量和半径（0.92 ± 0.06M_2，1.20 ± 0.06R_Jup）。对WASP-41的进一步观测可以用来探索热木星行星的性质与其宿主恒星色球活动水平之间的联系。
2011-04-11 astro-ph.EP
Observations of planetary winds and outflows
我们最近达到了发现5，000颗系外行星的里程碑。与太阳系形成鲜明对比的是，我们迄今为止所知道的大多数系外行星的轨道都非常接近它们的宿主恒星，导致它们在生命的某个阶段通过大气逃逸而失去大量的气体。在一些行星上，这一过程可能非常戏剧性，以至于它们在几百万到几十亿年的时间尺度上缩小，从而在过境系外行星的人口统计中留下了印记。根据凌日的几何形状、电离条件和大气特性，可以使用紫外线、光学或近红外线的透射光谱来观察行星外流。本文将讨论蒸发系外行星的主要观测技术及其结果。到目前为止，我们有证据表明至少有28颗系外行星正在失去大气层，文献报道至少有42颗未被探测到。
2022-11-29 astro-ph.EP
Magnetically controlled mass loss from extrasolar planets in close orbits
我们认为磁场的作用，引导和控制质量损失，通过蒸发流出的太阳系外行星，经历紫外线照射。首先，我们提出了分析结果，占行星和恒星磁场，以及从恒星和行星的质量损失。然后，我们进行了一系列的气体巨行星的数值模拟，并改变行星场强度，背景恒星场强度，紫外加热通量，和行星质量。这些模拟表明，对于中等场强甚至最高的UV通量，即，行星表面场$B_P\gtrsim 0.3$高斯和通量$F_{UV}\sim10^{6}$ erg s $^{-1}$。因此，我们的结论是，从所有的热超导体与温和的表面场的外流是磁控。包含磁场高度抑制流出从夜侧的行星。只有磁极附近的磁场线是开放的，并允许流出发生。开放场线的比例敏感地依赖于恒星背景磁场的强度（和几何形状），以及紫外线加热速率。磁场的净效应是将质量损失率抑制（大约）一个数量级。最后，一些开放的场线不允许流动顺利通过音速点;沿这些流线的流动不会达到稳定状态，导致随时间变化的质量损失。
2014-08-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Morphology of Hydrodynamic Winds: A Study of Planetary Winds in Stellar Environments
沐浴在强烈的电离辐射中，近距离的气态行星经历流体动力学大气逃逸，这将其大气层的上部扩展到行星际介质中。对凌日行星周围逃逸气体的紫外线探测证实了这一框架。暴露在恒星环境中，外流是由它与恒星风的相互作用和行星的轨道形成的。我们使用雅典娜模型这些影响进行3-D辐射流体动力学模拟潮汐锁定氢大气接收大量的电离极紫外线通量在各种恒星环境中的低磁场的情况下。通过逐步探索轨道风和恒星风对行星外流的影响，我们发现三种结构不同的恒星风制度：弱，中间和强。我们进行合成莱曼- $α$的意见，并找到独特的观测签名，为每个政权。微弱的恒星风$\textrm{---}$无法限制行星外流，导致恒星$\textrm{---}$周围有一个物质环面，在凌日前有一个红移的昼侧臂，在凌日期间有一个轻微的红偏斜光谱。中间状态截断了离行星很远的向阳面流出，并导致流出的周期性中断，产生模拟双凌的观测信号。这些下降中的第一个是蓝移的，并且在光学转变之前。最后，强烈的恒星风将外流完全限制在彗星尾部，并加速外流，产生大量的蓝移信号。在所有三个制度中，大信号发生在远离过境的地方，这为在直接过境之外继续进行紫外观测提供了动力。
2018-11-22 astro-ph.EP
Low mass planet migration in magnetically torqued dead zones - I. Static migration torque
出于模型表明，内行星形成区域的原行星盘主要是缺乏粘性诱导湍流，并可能通过霍尔效应产生的大规模水平磁场线程，我们研究了在这样的环境中的低质量行星的共转区域的动力学。在一个无粘性的，等温的，死区的共转扭矩应该饱和，与天平动区域成为对称和均匀的涡度，导致快速向内迁移驱动的林德布拉德扭矩单独。然而，在这种低粘度的情况下，振动流线上的物质基本上保持其涡度。如果在圆盘气体和行星之间有相对的径向运动，振动的流线将不再对称。因此，如果气体被大尺度磁场扭转，使得其经历经过行星的净流入或流出，驱动涡度的演化并引起共转区域的不对称，则共转扭矩可以增长，从而导致正扭矩。在本文中，我们对待这种影响，通过应用对称性参数以前研究的情况下，一个迁移的行星在一个无粘盘。我们的研究结果表明，由于在死区的层状霍尔感应磁场的共转扭矩的行为完全不同于以前研究的粘性盘。此外，磁场诱导的共转力矩和低粘度圆盘中的动力学共转力矩可以看作是一个统一的效应。
2017-08-30 astro-ph.EP
Atmospheric Escape by Magnetically Driven Wind from Gaseous Planets II --Effects of Magnetic Diffusion--
通过在一维磁通量管道中进行欧姆扩散的非理想磁流体动力学（MHD）模拟，研究了Alfvenic波在热超导体弱电离大气中的作用.表面的湍流激发阿尔芬波，阿尔芬波向上传播，驱动热（~ 10^4 K）流出。磁扩散对热彗星弱电离大气中Alfvenic波的耗散起着重要作用。自发驱动的行星风的质量损失率大大降低，与理想的MHD模拟相比，因为阿尔文波在大气中的低海拔处被严重阻尼，而波加热在高层大气的加热中仍然是重要的。依赖于地面温度，行星半径，并在表面的速度色散进行了研究。我们发现了透射波能量通量的反演现象，高层大气中Alfven波携带的能量通量在一定的地面温度范围内与地面输入的能量通量存在非单调相关性，这是因为大气的整体物理性质以复杂的方式决定了电阻率。我们还指出，如果开放磁场被限制在有限的区域内，加热和质量损失预计只在有限的区域。
2015-07-16 astro-ph.EP
Dusty outflows in planetary atmospheres: Understanding "super-puffs" and transmission spectra of sub-Neptunes
“超级泡芙”是指平均密度极低的行星（$\lesssim 10^{-1}~{\rm g\ cm}^{-3}$）。由于表面重力较低，扩展大气层很容易在比系统年龄短得多的时间尺度上发生极端的流体动力质量损失（“蒸发”）。更令人困惑的是，据估计超级泡芙的尺度高度为$\sim 3000~{\rm km}$，但最近的观测显示Kepler 51 b和51 d的透射光谱完全平坦。我们研究了一个新的情况下，解释这两个观测：非静态外流（$\dot{M}\gtrsim 10^{-10}~M_\oplus~{\rm yr}^{-1}$）的大气，携带非常小的尘埃颗粒（$\sim 10~{\rm A}$的大小，$\sim 10^{-2}$的质量分数）到高海拔（$\lesssim 10^{-6}~{\rm bar}$）。高海拔地区的尘埃膨胀了观测到的行星过境半径，同时使透射光谱变窄。以前的静态大气模型很难在如此高的海拔地区实现云的升高和光化学烟雾的产生。我们建议通过扩展透射光谱的波长覆盖范围来测试这种情况。如果这是真的，尘埃大气外流可能会影响许多年轻的（$\lesssim 10^9~{\rm yr}$），低质量（$\lesssim 10~M_\oplus$）系外行星，从而限制了我们研究传输中大气成分的能力，并扩大了观测到的行星过境半径，从而模糊了潜在的质量-半径关系。
2019-02-11 astro-ph.EP
Dust formation in the outflows of catastrophically evaporating planets
超短周期行星通过从其岩石内部蒸发的物质提供了一个了解系外行星内部成分的窗口。在这些天体中，有一类正在解体的行星，当它们的尘埃尾巴在它们的主星前面经过时，就可以观察到。这些尘埃尾巴被认为是来自这些行星升华表面发出的热驱动风中的尘埃凝结。这些风的现有模型无法解释其高度可变的性质，也没有明确地模拟灰尘如何在风中形成。在这里，我们提出了新的辐射流体动力学模拟风从这些行星，包括一个极小模型的形成和破坏的尘埃，假设核可以很容易地发生。我们发现尘埃很容易在风中形成，这是大尘埃颗粒获得比行星表面更低温度的结果。正如先前的假设，我们发现，耦合行星的地面温度的外流属性通过尘埃的不透明度可以驱动时变流时，尘埃凝结是足够快的。与以前的工作一致，我们的模型表明，这些尘埃尾巴是灾难性蒸发行星的标志，这些行星接近其生命的尽头。最后，我们讨论了我们的结果的尘埃的成分的影响。更详细的流体动力学模型，自洽地计算尘埃和气体的成核和组成是必要的，以便使用这些模型来研究行星的内部组成。
2022-10-26 astro-ph.EP
Evidence for an Extended Hydrogen Outflow on WASP-12 b
California Institute of Technology（加州理工学院）；Carnegie Science Observatories（卡内基科学天文台）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian（哈佛史密松天体物理中心）；University of Nebraska at Kearney（内布拉斯加大学基尔尼分校）；University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
针对WASP-12 b的Keck观测发现凌星期间显著的Hα和Hβ吸收，证实其存在类似其他早型恒星行星的延伸氢外流，且外流气体溢出洛希瓣形成尾状结构。
2026-09-22 astro-ph.EP
Streams and Bubbles: Tidal Shaping of Planetary Outflows
本文通过三维气体动力学模拟研究行星大气外流形态，提出用希尔球尺度上的罗斯贝数预测外流形状和凌星运动学梯度，为约束外流物理和指导观测提供依据。
2024-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetary Evaporation and the Dynamics of Planet Wind/Stellar Wind Bow Shocks
我们提出了一个新的运动模拟的初步结果，重点是行星风与恒星环境的相互作用，使用自适应网格细化方法。我们已经证实了Stone & Proga 2009的结果，即由于昼夜温差，行星风中会产生方位流结构。我们表明，对地球的回流将发生的强度取决于逃逸参数。当恒星外流包括在内时，我们看到不稳定的头波通过外流与行星风的相互作用形成。
2015-08-04 astro-ph.EP
The Upper Edge of the Neptune Desert Is Stable Against Photoevaporation
过境调查表明，有一个赤字海王星大小的行星在近轨道。如果这片"海王星沙漠“被大气质量损失完全清除，那么其上边缘的行星对光蒸发的稳定性应该只有一点，在亚稳态氦三重态等示踪剂中表现出强烈的外流特征。我们通过使用Palomar/WIRC对亚稳态氦特征进行12晚的光度测量来测试这一假设，目标是绕K型宿主恒星运行的7颗气态巨行星。这里首次分析了八个晚上的数据，以及对四个先前发表的数据集的重新分析。我们强烈检测到WASP-69 b、HAT-P-18 b和HAT-P-26 b的氦吸收信号;暂时检测到WASP-52 b和NGTS-5 b的信号;未检测到WASP-177 b和WASP-80 b的信号。我们解释这些测量到的过量吸收信号，使用网格的帕克风模型，以获得质量损失率，这是在良好的协议与预测的流体动力学流出代码ATES的所有行星，除了WASP-52 b和WASP-80 b，我们的数据表明，流出比预测的要小得多。排除这两颗行星，其余样本的流出与平均能量限制流出效率$\varepsilon = 0.41^{+0.16}_{-0.13}$一致。即使我们做出相对保守的假设，即气态巨行星在其整个生命周期中都以这种效率经历能量有限的外流，光蒸发仍然效率太低，无法雕刻海王星沙漠的上边界。我们的结论是，系外行星群的这一特征是巨型行星形成和迁移机制的原始示踪剂。
2022-09-19 astro-ph.EP
Gas flow around a planet embedded in a protoplanetary disc: the dependence on the planetary mass
行星周围气流的三维结构被认为会影响气体和固体物质的吸积。特别是中平面区域的外流可能会阻止固体物质的吸积，延缓超级地球核心的形成。然而，目前还不清楚流场的性质和流出速度如何作为行星质量的函数而变化。在这项研究中，我们调查的行星周围的气体流嵌入在原行星盘上的行星质量的依赖性。假设一个等温的，无粘性的气体盘，我们进行三维流体动力学模拟的球形极网格，其中有一个行星位于其中心。我们发现，气体进入邦迪或希尔球在高纬度和退出通过中平面区域的磁盘，而不管假设的无量纲行星质量$m=R_{\rm Bondi}/H$，其中$R_{\rm Bondi}$和$H$是邦迪半径的行星和磁盘的规模高度，分别。气体主要进入包层的高度随着行星质量的变化而变化。流出速度可以表示为$|u_{\rm out}|=\sqrt{3/2}mc_{\rm s}$ $(R_{\rm Bondi}\leq R_{\rm Hill})$或$|u_{\rm out}|=\sqrt{3/2}(m/3)^{1/3} c_{\rm s}$（$R_{\rm Bondi}\geq R_{\rm Hill}$），其中$c_{\rm s}$是等温声速，$R_{\rm Hill}$是希尔半径。行星周围的外流可能会减少尘埃和鹅卵石在行星上的吸积，当$m\gtrsim\sqrt{\rm St}$，其中St是斯托克斯数。我们的研究结果表明，超级地球的原核周围的…
2019-01-24 astro-ph.EP
Using the helium triplet as a tracer of the physics of giant planet outflows
本研究利用辐射流体动力学模拟，提出氦三重态布居过剩可解释HD 189733b的透射光谱展宽，证实其外流的绝热冷却与流体动力学特性，并补充了中性氦跃迁与分馏效应的相关结论。
2025-05-20 astro-ph.EP
Comparative Analysis of the Model for Exoplanet Atmosphere Outflow
模拟行星大气外流对于理解系外行星系统的演化和解释其观测结果非常重要。系外行星大气层的现代理论模型变得越来越详细和多成分，这使得新的研究人员难以参与该范围。在这里，第一次，我们提出的气体动力学方法纳入我们的空气动力学模型，这已经提出了测试的结果。实验结果证明了该方法的正确性和实用性。为了模拟行星风，我们提出了一个新的流体动力学模型配备了恒星紫外辐射加热的唯象函数。在这个模型中的一般流动与在更详细的空气动力学模型中得到的结果很好地一致。该模型可用于方法的目的和测试的气体动力学模块的自洽化学动力学模型的行星风。
2021-05-29 astro-ph.EP
C3PO IV: co-natal stars depleted in refractories are magnetically more active -- possible imprints of planets
本研究通过Ca II红外三重线测量125对共动恒星的磁活动，发现难熔元素匮乏的同生恒星更活跃，支持行星形成而非吞噬导致化学异常。
2025-03-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Classification of magnetized star--planet interactions: bow shocks, tails, and inspiraling flows
距离较近的系外行星通过引力和磁化等离子体流出与其宿主恒星相互作用。由此产生的丰富动态可能会导致不同的可观察特征。我们的目标是研究和分类的形态学的不同类型的相互作用，可以发生在一个巨大的近距离行星（热木星）和它的宿主恒星之间，根据物理参数的特点系统。我们进行3D磁流体动力学数值模拟，模拟恒星-行星的相互作用，将一颗恒星，一个热木星，和现实的恒星和行星流出。我们探索了广泛的参数和分析的流动结构和磁拓扑结构的发展。我们的研究表明，恒星-行星相互作用分为四个一般类型，根据三个特征长度尺度的相对大小，量化的行星磁场，行星外流，恒星引力场的相互作用区域的影响。我们描述了这些相互作用的动力学和它们产生的流动结构，其中包括弓形激波，彗星型的尾巴，和吸气吸积流。我们指出了每个分类的情况下的显着特点，并讨论了他们的一些观测相关的属性。根据一组基本的恒星、行星和轨道参数，可以对恒星-行星系统的磁化相互作用进行分类，并预测它们的一般形态。
2015-03-12 astro-ph.EP
Magnetically Driven Obliquity in Circumplanetary Disks and Twisted Bipolar-jet Formation
Charles University（查理大学）；Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔国际学院，尼尔斯·玻尔研究所）；Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文学研究所）；Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange（蔚蓝海岸大学，蔚蓝海岸天文台，法国国家科学研究中心，拉格朗日实验室）；Collège de France, CNRS, PSL Univ., Sorbonne Univ.（法兰西公学院，法国国家科学研究中心，巴黎文理研究大学，索邦大学）
通过三维MHD模拟发现，强磁化湍流原行星盘可使环行星盘倾斜达87度，并产生扭曲双极喷流，揭示磁化湍流是形成倾斜环行星盘的重要途径。
2026-09-10 astro-ph.EP
Comet-like tails of disintegrating exoplanets explained by escaping outflows emanated from the permanent nightside: day-side versus night-side escape
超热的解体系外行星已经被发现有尾巴尾随在它们后面和/或在它们前面射击。这些尾巴被认为是由尘埃组成的，这些尘埃是由超音速气流从地球的重力场中逃逸出来的，这些气流从地球的高温永久性白昼一侧向上传播。由于角动量守恒，这种昼侧逃逸通量将引导行星进入轨道。为了解释观测中的拖尾现象，辐射压，一个将逃逸流推离主星的排斥力被认为是必要的。我们在这里调查逃逸是否可能发生在夜侧的逃逸流是由气压梯度力偏转。我们在一个理想化的框架中证明，从夜侧逃逸通量可以支配从昼侧逃逸通量;并且前者可以自然地解释基于角动量守恒的常见拖尾，而不需要调用辐射压力，这在以前被认为是关键。我们还找到了解析近似的昼侧和夜侧逃逸通量，这可能是适用于研究行星演化的解体行星，并推断行星的大小，从他们的尘埃尾巴的性质的观察。
2020-09-18 astro-ph.EP
Using Lyman-$α$ transits to constrain models of atmospheric escape
针对莱曼α凌星观测反演大气逃逸属性的难题，研究团队开发了结合外流轨迹/电离态/三维几何建模与光线追踪的高效模型，成功对GJ 436 b的外流属性实现约束，排除核心供能质量损失机制，支持光致蒸发风假说。
2024-10-30 astro-ph.EP
A theory of transmission spectroscopy of hydrodynamic outflows from planetary atmospheres: Spectral-line saturation and limits on mass-loss constraints
Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)（安达卢西亚天体物理研究所）
通过将标准透射几何与稳态球对称等温外流耦合，建立了流体逃逸大气透射光谱理论，揭示了透明度限制和饱和两个区域，并给出了质量损失率可被约束的临界条件。
2026-04-08 astro-ph.EP
Cold day-side winds shape large leading streams in evaporating exoplanet atmospheres
本研究通过三维流体动力学模拟，揭示冷日侧高流失外流塑造了蒸发系外行星（如HAT-P-32 b和HAT-P-67 b）的前导流形态，并利用氦1083纳米光谱特征约束外流与恒星风相互作用。
2025-05-23 astro-ph.EP
An internal heating mechanism operating in ultra-short-period planets orbiting magnetically active stars
基于主恒星非轴对称四极矩的引力扰动，提出了超短周期行星内部加热的一种新机制。这样的四极是由于恒星对流区的磁通量管，在经度上分布不均匀，并持续了许多恒星旋转，在年轻的晚型恒星中观察到。主恒星的自转周期从零龄主序星上的最短值演变为更长的周期，这是由于磁化风造成的角动量损失。如果恒星的自转周期接近行星轨道周期的两倍，四极杆会导致自旋-轨道共振，激发恒星-行星分离的振荡。结果，在行星内部产生了强烈的潮汐耗散。我们通过模拟CoRoT-7，Kepler-78和K2-141的恒星旋转和最内层行星轨道的演变来说明该机制的操作，这些行星的轨道周期范围在0.28和0.85天之间。如果发生自旋-轨道共振，行星内部耗散的最大能量介于$10^{18}$和$10^{19}$ W之间，而总耗散能量在短至$(1-4.5) \times 10^{4}$ yr的时间间隔内为$10^{30}-10^{32}$ J的量级。在如此短的时间间隔内，如此巨大的加热导致行星内部完全熔化，并可能关闭它们的磁流体发电机。由于单极磁性恒星-行星相互作用，这些可能会引发一个连续的强烈内部加热阶段，并影响其大气层的组成和逃逸，产生在行星的整个生命周期中都可以观察到的影响。
2021-07-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detection of Atmospheric Escape from Four Young Mini Neptunes
我们使用Keck/NIRSPEC测量了一个年轻的样本（$<$ 1 Gyr），短周期的迷你海王星绕附近的K矮星，以测量它们的质量损失通过亚稳氦线。我们检测到氦吸收从所有四个目标在我们的初始样本。第一次发现，在TOI 560 b附近，在之前的一篇论文中宣布。我们现在宣布在TOI 1430.01、2076 b和TOI 1683.01附近又发现了三个新的天体。所有四颗行星都显示出0.7- 1.0%的平均过境过量吸收。然而，流出物在其运动学性质上不同。TOI 1430 b表现出进入前的吸收，而TOI 2076 b的流出是非常光学厚的，并显示出显著的流出后吸收。对于所有四颗行星，测得的氦吸收信号的宽度与光蒸发流出的预期一致（10- 30 km/s，5000- 10，000 K）。除非增宽机制而不是热速度和整体流出速度是显着的，我们的观察不赞成核心动力的质量损失模型，预测慢得多（1- 3公里/秒）的流出。我们利用等温帕克风模型和数量级的方法来估计质量损失的时间尺度，并获得$\sim$几百万年的每个行星。我们的结论是，这些行星中的许多（如果不是全部的话）将失去它们富含氢的外壳，成为超级地球。我们的研究结果表明，大多数围绕类太阳恒星运行的迷你海王星都有原始大气层，而光蒸发是剥离这些大气层并将这些行星转化为超级地球的有效机制。
2023-01-13 astro-ph.EP
Evaporation of Low-Mass Planet Atmospheres: Multidimensional Hydrodynamics with Consistent Thermochemistry
直接和统计观测证据表明，光蒸发在侵蚀亚海王星行星的大气层方面很重要。我们构建了完整的流体动力学模拟，加上一致的热化学和射线跟踪辐射转移，以了解物理的大气光蒸发所造成的高能光子从主恒星。我们确定了一个区域上的参数空间，流体静力大气不能平衡任何合理的行星际压力，使大气特别容易受到帕克风损失。这一区域可能导致低质量（M ~ 3 M_earth）行星缺乏富氢（H/He）大气。改进以前的工作，我们的模拟包括详细的微观物理和自洽的热化学网络。全数值模拟结果表明，对于一颗大气质量为1 e-2的5 M地球基准模型岩核行星，其典型的光蒸发外流速度约为30 km/s，Mdot约为4 e-10 M地球/yr。超音速外流不会被恒星风冲压压力（基准模型跨音速点处总压力的5倍）淬灭。由恒星风调制的外流被准直到行星的夜晚一侧，而质量损失率仅比基准模型低约25%。通过对参数空间的探索，我们发现极紫外光电离在发射光蒸发风中起着重要的作用。其他高能辐射，包括X射线，是次要的。主要的冷却机制是振转分子冷却和绝热膨胀，而不是复合或Ly α冷却。在大多数情况下，风速大大高于风底处的逃逸速度，因此质量损失率与EUV光球尺寸R_euv的二次幂成比例，而不是如先前的工作所建议的三次幂。
2017-10-10 astro-ph.EP
The Magnetically Induced Radial Velocity Variation of Gliese 341 and an Upper Limit to the Mass of Its Transiting Earth-sized Planet
针对TESS发现的围绕GJ 341运行的地球大小凌日行星TOI 741.01，本文结合公开数据深入分析系统，用HARPS径向速度数据模拟恒星磁活动并限制行星质量上限，为JWST大气观测等提供关键支撑。
2025-02-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Outflow Driven by a Protoplanet Embedded in the TW Hya Disk
本研究通过ALMA观测在TW Hya盘中探测到SO发射，证实了嵌入原行星驱动的外流，并据此估计行星质量与吸积率，为气态巨行星形成提供直接证据。
2024-07-19 astro-ph.EP astro-ph.GA
The role of atmospheric outflows in the migration of hot Jupiters
许多观测到的热对流都受到大气外流的影响。数值模拟表明，从大气中逃逸的物质可以在行星轨道外积累，形成一个环面。在几个10^8年内，环的质量可以变得足够大，对行星产生显著的引力效应。质量的积累本身又受到恒星活动的阻碍，这导致了环面物质的光蒸发。我们探讨的作用，这些和其他因素在行星的迁移时代时，原行星盘已经消失了。以HD 209458系统为例，证明了行星与环面的引力相互作用导致行星从大于0.3AU的轨道开始向其可观测位置迁移的可能性。
2021-06-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
The impact of AGN outflows on the surface habitability of terrestrial planets in the Milky Way
众所周知，活动星系核（AGN）伴随着风和外流，其中一些可能达到约为光速的$10$ %的弱相对论速度。然而，尽管它们无处不在，活动星系核外流在银河系尺度上调制类地行星表面可居住性的影响，使用银河系作为比较的基础，是很少调查和不充分的理解。在这项工作中，我们解决这个问题的重点是两个关键机制：活动星系核风可以加热大气和驱动大气逃逸，以及刺激形成的氮氧化合物，从而导致臭氧消耗。通过开发简单的模型，我们估计的最大距离，这些有害的影响是显着的类地行星在银河系中，从而表明，这个值可能会扩展到$\lesssim 1$千秒差距。在类星体拥有更大的超大质量黑洞的情况下，这种效应实际上会影响整个活动星系核的宿主星系。
2022-03-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
On the characterization of GJ 504: a magnetically active planet-host star observed by the Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS)
我们提出的测光数据收集的分析结果，在长和短的节奏模式的凌日系外行星调查卫星（TESS）的GJ 504，一个研究得很好的行星托管类太阳恒星，其基本参数在过去十年中有很大的争议。本文作者已经进行了几次尝试，以隔离预期在这颗主序星上的振荡特性，但我们没有发现任何类似太阳的脉动。声学模式的振幅的抑制可以解释为高水平的磁活动揭示了这个目标，不仅通过研究的光度光变曲线，而且通过分析三十年的威尔逊山光谱数据。特别是，我们对恒星自转周期Prot=3.4 d和主主磁周期12 a的测量证实了以前的发现，并使我们能够将这颗恒星定位在其演化的早期主序星阶段，在此期间，色球活动由几个周期的叠加所控制，然后过渡到磁-制动关闭，随后磁活动降低。
2022-09-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Global axisymmetric simulations of photoevaporation and magnetically driven protoplanetary disk winds
光蒸发和磁驱动风是两个独立的机制，以消除质量的原行星盘。除了吸积，这两个原则同时发挥作用的效果可能是显着的，这两个之间的过渡还没有被广泛研究和量化的文献。为了有助于理解磁盘风，我们提出的现象出现在二维轴对称，非理想的磁流体动力学模拟，包括EUV/X射线驱动的光蒸发的框架。特别感兴趣的是检查光蒸发和磁驱动风之间的过渡区域，出现磁离心风效应的可能性，以及风本身的形态取决于磁场的强度。我们使用的PLUTO代码在2.5维轴对称配置的EUV/X射线加热和动态欧姆扩散的基础上的半分析化学模型的额外治疗。我们确定两种外流类型之间的过渡发生的初始等离子体β $β\geq 10^7$的值，而磁驱动风一般优于光蒸发较强的领域。在我们的模拟中，我们观察到不规则和不对称的流出更强的磁场。在弱场制度的光蒸发率略有降低扰动的气体密度在内部区域的磁盘。总的来说，我们的结果预测风的杠杆臂小于1.5，与热磁热风一致。对于$β< 10^7$的值，存在更强的吸积流。
2020-01-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Ultraviolet View of Star and Planet Formation: Disks, Accretion, and Outflows with the Hubble Space Telescope into the 2030s
本文利用哈勃太空望远镜的紫外能力，研究年轻星周盘中分子气体的分布与寿命，以及盘风如何通过吸积和低速外流主导角动量移除，从而驱动行星形成盘的演化，并提出了2030年代的关键观测目标。
2026-05-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Hot Jupiter Breezes: Time-dependent Outflows from Extrasolar Planets
我们探索的动力学磁控流出的热超导体，这些流量是由紫外线加热从中央恒星。在这些系统中，一些开放场线不允许流动顺利通过音速点，因此通常不存在稳态解。本文着重于这种类型的磁场配置，所产生的流量变得明显的时间依赖性。我们考虑的情况下，稳定加热和随时间变化的加热，并找到相应的时间变化的流出的时间尺度。由于气流不能通过音速转变，它保持亚音速，并导致所谓的微风解决方案。时间变化的一个表现是，随着时间的推移，不同的微风解决方案的流样本的集合，和质量流出率变化的准周期性的方式。因为流动是亚音速的，所以信息可以从外边界向内传播，这部分地确定了流动变化的时间尺度。本工作发现的外部边界尺度和流量变化的时间尺度之间的关系。实际上，外边界的位置是由行星的影响范围确定的。测量的时间变化性原则上可以用于约束系统的参数（例如，表面磁场的强度）。
2015-12-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar Winds Drive Strong Variations in Exoplanet Evaporative Outflows and Transit Absorption Signatures
恒星风和光子辐射与行星的相互作用可能导致大气层枯竭，这可能对行星的可居住性产生潜在的灾难性影响。虽然已经在一定程度上研究了光蒸发对大气侵蚀的影响，但关于恒星风对大气损失的影响的研究仍处于起步阶段。在这里，我们使用三维磁流体动力学模拟模拟恒星风对磁层和外流的一个假设的行星，建模有一个富氢蒸发信封与预定义的质量损失率，轨道在接近低质量M矮星的宜居带。我们以TRAPPIST-1系统为原型，模拟的行星位于TRAPPIST-1 e的轨道上。我们发现，大气外流被拖动和加速后，与风的相互作用，导致在不同范围的行星磁层形态和等离子体分布的当地恒星风条件的变化。我们认为潜在的氢莱曼α（Lya）观测的行星大气过境期间的风外流相互作用的影响。Lya观测特征强烈依赖于观测时的当地风况，并且可能在短至一小时的时间尺度上发生相当大的变化。我们的研究结果表明，观测到的系外行星Lya过境签名的变化可以解释风外流的相互作用。
2020-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Impact of embedded circumplanetary winds on the circumstellar disk: I. Reshaping the local accretion environment
Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Adolfo Ibáñez（阿道夫·伊巴涅斯大学工程与科学学院）；Data Observatory Foundation（数据天文台基金会）；Departamento de Astronomía, Universidad de Chile（智利大学天文学系）
研究环行星风对环星盘环境及行星成长的影响，发现风改变吸积流方向，降低吸积率，可能限制行星增长。
2026-02-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Discovery of magnetically guided metal accretion onto a polluted white dwarf
本文发现金属污染白矮星 WD0816-310 的金属吸积与水平混合受其磁场控制，金属线强度和磁场强度呈周期性同步变化，表明金属可能持续集中于磁极附近，揭示了磁场在星子被白矮星吞噬的最后阶段中的关键作用。
2024-02-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
A magnetically driven disc wind in the inner disc of PDS 70
本研究通过X-Shooter和HARPS光谱在PDS 70中首次探测到[O I] 6300Å风示踪线，并结合He I 10830Å发射，提出其近星内盘存在磁驱动风，可能协助巨行星清除内盘。
2023-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar energetic particles in the magnetically turbulent habitable zones of TRAPPIST-1-like planetary systems
靠近母恒星的行星，例如M矮星周围的宜居带，可能会受到特别高剂量的粒子辐射。我们已经进行了测试粒子模拟的~GeV的质子，调查内的星风和磁场的TRAPPIST-1-like系统的耀斑或行波冲击波加速高能粒子的传播。湍流模拟与各向同性功率谱的小尺度静磁扰动。我们发现，只有百分之几的粒子从恒星表面的半个恒星半径内注入逃逸，逃逸分数增加强烈增加注入半径。随着叠加湍流幅度的增加，逃逸颗粒越来越多地被周围螺旋磁场偏转和聚焦。在我们的TRAPPIST-1模拟中，无论注入的角度区域如何，粒子都强烈地集中在快风区域内的两个帽上，并以赤道行星轨道平面为中心。根据应用于M矮星的太阳耀斑的远紫外辐射和高能质子之间的比例关系，最里面的假定可居住行星TRAPPIST-1 e受到质子通量的轰击，其数量级比现在的地球大6个数量级。我们注意到两种机制，可以强烈限制EP通量从活跃的恒星：EP从耀斑包含的恒星磁场和潜在的日冕物质抛射，可能会产生EP在更大的距离也未能逃脱。
2019-02-11 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution of the Water Snow Line in Magnetically Accreting Protoplanetary Disks
太阳系中的类地行星含水量较低，这表明原行星形成于水雪线内。准确预测雪线位置随时间的变化为约束行星的形成过程提供了线索。本文研究了非理想磁流体动力学（MHD）模拟提出的层流磁场控制下的原行星盘中雪线的迁移。我们提出了一个经验模型的磁盘温度的基础上，我们的非理想MHD模拟，这表明吸积加热是显着效率低于湍流磁盘，并计算雪线位置随时间的推移。我们发现，雪线在磁吸积层流磁盘移动到目前的地球轨道内的恒星形成后1万年，而传统的湍流磁盘的时间是远远长于1万年。这一结果表明，要么岩石原行星形成于盘演化的早期阶段，要么原行星在靠近原太阳形成后向外移动到目前的轨道。
2021-05-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Exoplanet's Response to Anisotropic Stellar Mass-Loss During Birth and Death
在金牛座T星或恒星演化的后主序星阶段，行星的诞生和死亡可能受到来自母星的物质外流的影响。这些外流通常被建模为各向同性的，但这种假设对于快速旋转，双极喷流和超新星是不现实的。在这里，我们推导出一个单一的行星，褐矮星，彗星或小行星的各向异性质量损失扰动的时间演化的一般运动方程的行星轨道要素，喷出物的速度，和母星的共同纬度和经度。我们限制我们的应用这些方程1）快速旋转的巨星，和2）任意方向的喷流流出。我们的结论是，各向同性的质量损失假设可以安全地用于模拟行星运动期间的巨大分支阶段的恒星演化在数百au的距离。事实上，只有当质量损失在恒星赤道附近不对称时，纬向质量损失变化才会各向异性地影响行星运动。此外，我们演示了如何在年轻的系统恒速，不对称的双极外流煽动轨道倾角的变化。因此，这一现象很容易倾斜外行星轨道以外的一个新生的磁盘的程度。
2013-08-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
"Ash-fall" induced by molecular outflow in protostar evolution
尘埃生长及其相关动力学在年轻恒星（YSO）行星形成的第一阶段起着关键作用。观测已经在非常年轻的原行星盘中发现了尘埃增长的迹象。此外，还报告了行星形成的迹象，在距离中央原恒星几十个天文单位（AU）的圆盘上有缺口。然而，从理论的角度来看，行星是如何在盘的外部区域形成的还不清楚，尽管由于尘埃的快速向内漂移（称为径向漂移障碍）而存在困难。本文在三维磁流体动力学模拟尘埃盘演化过程的基础上，提出了一种由磁场驱动的强分子外流引起的“落灰”现象，该机制可能绕过径向漂移势垒.我们发现，在磁盘的内部区域中的大小为$\sim \cm$的大尘埃被从磁盘的流出夹带。然后，由于离心力，与气体分离的大灰尘从流出物中喷出，使封套中的生长灰尘富集，并最终落在圆盘的外边缘上。整个过程类似于火山爆发的火山灰降落行为。在落灰现象中，尘埃的斯托克斯数通过重新吸积到密度较低的盘外缘而增加。这可能使尘埃粒子克服径向漂移势垒。因此，落灰现象可以提供一个至关重要的帮助，使星子的形成在盘的外部区域，从而形成宽轨道行星和形成的差距。
2021-10-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
