MOST detects transits of HD 97658b, a warm, likely volatile-rich super-Earth
通过用MOST空间望远镜对HD 97658b的扩展凌日窗口进行光度监测,我们发现这颗系外行星的凌日星历表与径向速度测量预测的一致。中凌时间比2011年报道的未经证实的凌日信号早$5.6σ$,我们发现这两组事件之间没有联系。凌日深度与我们测定的恒星半径($R_\star = 0.703^{+0.039}_{-0.034} R_\odot$)一起显示出一个2.34 $^{+0.18}_{-0.15}$ $R_{\oplus}$的超级地球。当结合径向速度确定的质量为7.86 $\pm 0.73$ $M_{\oplus}$,我们的半径测量允许我们推导出行星密度为3.44 $^{+0.91}_{-0.82}$ g cm $^{-3}$。模型表明,一颗具有我们测量密度的行星有一个岩石核心,被包裹在由较轻元素组成的大气中。HD 97658系统的恒星是已知的第二亮的超级地球,促进了对这颗不容易被吓倒,温暖且可能富含挥发物的系外行星的后续研究。
2013-11-10 astro-ph.EP
The Limits of the Primitive Equations of Dynamics for Warm, Slowly Rotating Small Neptunes and Super Earths
我们提出了显着的差异,在模拟大气流动温暖,潮汐锁定的小海王星和超级地球(基于名义GJ 1214 b)时,解决简化的,常用的,原始的动力学方程或完整的纳维-斯托克斯方程。在同一个模型中,使用几乎相同的数值设置进行的模拟之间的主导的超旋转纬向射流是显着不同的。这种差异是由于所谓的“浅流体”和传统近似法的崩溃而产生的,当旋转速度减慢时,这种近似法就会崩溃,昼夜温度对比就会增加。模拟求解完整和简化方程之间的纬向平流的变化导致大气热量再分配的显着差异,改变了大气中最热部分的位置以及昼夜之间的温度对比。对大气化学的影响,因此,观测需要研究一个模型,包括一个更详细的处理辐射转移和化学。小海王星和超级地球是非常丰富和重要的,潜在的桥梁的结构特性(质量,半径,组成)的陆地和气体巨行星。我们的研究结果表明,在解释这些行星的原始运动方程模型的输出时,需要小心。
2018-12-06 astro-ph.EP
A shorter Archean day-length biases interpretations of the early Earth's climate
地球最早的沉积物记录中有证据表明,当时的地面温度与现代相似,甚至可能比现代更高。相比之下,标准的太阳模型表明,在这个古老的时代,太阳的亮度减少了25%,这意味着一个寒冷,冰冻的行星-其他一切都保持不变。这种差异被称为“微弱的年轻太阳”,仍然没有得到解决。大多数提出的解决方案都引用了早期大气中高浓度的温室气体来抵消较暗的太阳,尽管目前的地质限制不足以验证或证伪这些情景。在这项工作中,我们研究了几个简单的机制,涉及地球的旋转速率所发挥的作用,这是显着更快的太古代时间。这种更快的旋转速度增强了赤道到两极的温度梯度,促进了赤道的温暖,同时保持了两极的寒冷。结果表明,这种增强的纬向梯度增加了碳酸盐沉积的纬向梯度,这使幸存的地质记录偏离全球平均值,朝向温暖的水域。此外,使用简单的大气模型,我们发现,旋转速度更快的地球对冰的反馈不太敏感,在屈服于全球冰川作用之前,促进了更大的赤道温度梯度。我们表明,在快速旋转的制度,温室效应所需的产生一个无冰的地球可以不同于所需的产生一个永久的冰帽的地球,相当于1-2个数量级的pCO 2。因此,暗年轻太阳问题的解决在很大程度上取决于早期地球是否曾经,甚至有时,无冰。
2019-03-09 astro-ph.EP
Climates of Warm Earth-like Planets I: 3-D Model Simulations
我们提出了一个大的合奏模拟类地球的世界增加日照和旋转速率。与以往的工作利用理想化的水行星配置,我们专注于我们的模拟现代地球一样的地形。它的轨道周期与现代地球相同,但轨道半径和离心率为零。大气压力为1 bar N $_{2}$ -以CO $_{2}$ =400 ppmv和CH $_{4}$ =1 ppmv为主。模拟包括两种类型的海洋;一种是网格单元之间没有海洋热传输(OHT),这是系外行星文献中常用的,而另一种是完全耦合的动态浴缸型海洋。随着日照长度的增加,动力学制度的转变,诱导气候反馈产生较冷的温度,首先通过减少水蒸气增加旋转周期,尽管减少短波冷却的云,然后通过减少水蒸气和增加短波云冷却,除了在最高的日照。没有OHT的模拟对快速旋转的日照变化更敏感,而较慢的旋转对海洋选择相对不敏感。OHT运行与更快的旋转倾向于类似的环流输送热量极地使他们比那些没有OHT温暖。对于较慢的旋转OHT是指向赤道,没有高纬度的环流是明显的。云参数化的不确定性排除了可居住性的精确确定,但不影响系外行星气候敏感性的稳健方面。这是一系列论文中的第一篇,将研究本文所述模拟中的可居住性方面。本研究的数据集是开源的,可公开获取。
2018-10-18 astro-ph.EP
Warm gas phase chemistry as possible origin of high HDO/H2O ratios in hot and dense gases: application to inner protoplanetary discs
地球海洋的起源是有争议的。地球可以从水合硅酸盐(湿地球情景)或彗星(干地球情景)中获得水。[HDO]/[H2O]比率用于区分各种情况。在地球海洋中发现了高[HDO]/[H2O]比率。这些高比率通常归因于富含氘的彗星水冰的释放,这些水冰是在低气体和尘埃温度下形成的。观测没有显示星际冰中的高[HDO]/[H2O]。我们研究了在致密气体(nH> 1 E6 cm^{-3})和热气体(T=100-1000 K)中,在没有颗粒表面化学的情况下,通过气相光化学可能形成高[HDO]/[H2O]比的情况。考虑到T>100 K时气体的主要中性-中性反应,我们导出了解析解。化学网络由光解离和中性-中性反应主导。尽管气体温度高,氘分馏发生,因为氘富集和反反应之间的活化能的差异。分析的解决方案,证实了在一个典型的TTauri星周围的1 E-3 MSun光盘使用光化学代码ProDiMo的时间依赖性的化学结果。ProDiMo代码包括与频率相关的二维尘埃连续辐射转移、详细的非LTE气体加热和冷却以及圆盘结构的流体静力学计算。分析和时间相关的模型预测高的[HDO]/[H2O]比的类地行星形成区(< 3 AU)的拱星盘。因此,[HDO]/[H2O]比值可能不是区分地球上不同来源的水的唯一标准。
2009-12-03 astro-ph.EP
Characterization of the K2-18 multi-planetary system with HARPS: A habitable zone super-Earth and discovery of a second, warm super-Earth on a non-coplanar orbit
明亮的M矮星K2-18在34 pc处被认为拥有一颗过境的超级地球大小的行星,其轨道位于恒星的宜居带内; K2- 18 b。考虑到这个系统的最高级性质,用于研究接收类似水平的日射的系外行星大气作为地球,我们的目标是描述行星的质量,这是需要解释大气特性和推断行星的散装组成。我们获得精确的径向速度测量与HARPS摄谱仪和耦合这些测量与K2光度学共同建模观测到的径向速度变化与行星信号和径向速度抖动模型的基础上高斯过程回归。我们测量K2- 18 b的质量为$8.0 \pm 1.9$ M $_{\oplus}$,体积密度为$3.7 \pm 0.9$ g/cm $^3$,这可能对应于一个主要是岩石行星,具有显著的气体包层或海洋行星,水的质量分数为$\gtrsim 50$ %。我们还发现了强有力的证据,证明在$\sim 9$天有第二个温暖的超级地球K2- 18 c,其半长轴比过境的K2- 18 b小2.4倍。在重新分析K2-18的光变曲线后,我们得出结论,K2- 18 c在过境时没有被探测到,因此可能有一个与K2- 18 b不共面的轨道。一套动态积分与不同的模拟轨道偏心率的两颗行星被用来进一步约束每个行星的偏心率后,我们测量$e_b < 0.43$和$e_c < 0.47$在99%的置信度。内行星K2- 18 c的发现进一步强调了M矮星周围多行星系统的普遍性。对K2- 18 b密度的表征表明,该行…
2017-07-13 astro-ph.EP
Climates of Warm Earth-like Planets II: Rotational 'Goldilocks' Zones for Fractional Habitability and Silicate Weathering
行星自转速率对大气环流有显著影响,其中科里奥利效应的强度部分地决定了纬向热传输的效率,改变了云的分布、地面温度和降水模式。在这项研究中,我们使用的ROCKE-3D动态海洋环流模型来研究的影响,缓慢的旋转和增加日照的“分数可居住性”和硅酸盐风化率的地球一样的世界。将分数适居性f_h定义为处于0 <= T <= 100 C温度范围内的行星表面的百分比,我们发现,当日照增加10%和20%时,f_h适度增加,f_h可能在恒星日达到最大值--其长度为现代地球的8至32倍。通过跟踪降水和径流,我们进一步确定,有一个旋转制度集中在4天的时间内,硅酸盐风化率最大化,特别是强烈的峰值在较高的整体日照。由于风化在长期的碳酸盐-硅酸盐循环中的不可或缺的作用,我们认为气候稳定性可能会受到预期的温带陆地型世界旋转演化的强烈影响,并应被视为其研究中的一个主要因素。根据我们的研究结果,我们认为,行星自转周期是一个重要的因素,以考虑在确定地球的可居住性。
2020-03-30 astro-ph.EP
The New Generation Planetary Population Synthesis (NGPPS). III. Warm super-Earths and cold Jupiters: A weak occurrence correlation, but with a strong architecture-composition link
最近的观测结果表明,内部超级地球和外部巨行星的出现率之间存在正相关关系。这些结果提出了一个问题,即这种趋势是否可以用行星形成理论来重现和解释。在这里,我们调查的性质,内部超级地球和外部巨行星,形成根据核心吸积的情况。我们研究这些行星物种之间的相互关系,在合成行星系,并比较它们观察到的系外行星人口。我们调用了行星形成和演化的第三代伯尔尼模型来模拟1000个多行星系统。然后,我们将这些合成系统与观察到的样本进行比较,考虑到扭曲观察到的人口统计数据的检测偏差。在同一个系统中,温暖的超级地球和寒冷的彗星的形成与单独的外观相比有所增强,尽管它比通过观测提出的要弱。我们将这种差异归因于温暖和动态活跃的巨行星,它们经常破坏内部系统,特别是在高金属含量的环境中。一般来说,两种行星类型的联合出现需要起源原行星盘中的中间固体储存器。此外,我们发现不同系统架构中行星的挥发性含量存在差异,并预测高密度超级地球更有可能拥有一个外部巨星。这种相关性可以通过观测来检验。
2020-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Molecular Cross Sections for High Resolution Spectroscopy of Super Earths, Warm Neptunes and Hot Jupiters
高分辨率光谱学(HRS)已被用于检测高温大气中的一些物质。这种检测的关键是准确和精确地模拟光谱,用于与R $\gtrsim$ 20,000观测值的互相关。需要最新一代的不透明度,其形成使用这种光谱的高信噪比检测的基础。在这项研究中,我们提出并公开提供截面为六种分子,H $_2$ O,CO,HCN,CH $_4$,NH $_3$和CO $_2$使用最新的线列表最适合低和高分辨率光谱。我们重点研究了红外(0.95-5~ $μ$ m)和500-1500~K之间的光谱特征,这些物种具有较强的光谱特征。我们使用最新的H $_2$和He压力展宽,在超级地球、温暖的海王星和热的海王星的光球的典型压力和温度的网格上生成这些截面。我们通过模拟三颗具有代表性的系外行星GJ~1214~b、GJ~3470~b和HD~189733~b,突出了它们最突出的红外光谱特征,这三颗行星的温度、质量和半径都有很大的变化。此外,我们验证了线列表的H $_2$ O,CO和HCN与以前的高分辨率观测的热中子。然而,我们无法检测CH $_4$与我们的新的截面的HRS观测HD~102195~b。这些高精度的不透明度对于HRS的大气探测至关重要,并且将随着新数据的可用而不断更新。
2020-04-08 astro-ph.EP
The bright end of the exo-Zodi luminosity function: Disk evolution and implications for exo-Earth detectability
我们提出的第一个特征的12微米温暖的尘埃(“外佐迪”)光度函数围绕太阳类恒星,集中在尘埃最多的系统,可以识别的智慧。我们探测到六个新的暖尘埃候选者,其中五个年龄未知。我们发现,像BD+20 307这样的最古老的(>Gyr)系统是1/10,000的发生率。明亮温暖的尘埃在年轻(<1.2亿年)的系统周围更常见,发生率约为1%。我们表明,一个两个组成部分的原位模型,所有的恒星最初都有巨大的温暖的磁盘和温暖的碎片也产生在一些随机的时间沿恒星的主序星的寿命,也许是由于碰撞,可以解释的意见。然而,如果所有的恒星都只有最初的大质量暖盘,那么这些在Gyr年龄时是不可见的,并且主序星上的随机碰撞太罕见,无法解释年轻恒星的高盘出现率。也就是说,这两种成分都不能单独解释观测结果。尽管有这些结论,但我们不能排除另一种模型,即彗星是从外部区域散布的,因为具有适当动力学的系统的分布是未知的。我们的原位模型预测,恒星与exo-Zodi明亮到足以导致未来的exo-Earth成像尝试的问题的比例至少为~ 10%,并且对于比几个Gyr年轻的恒星群体更高。这个预测约为10%,适用于老恒星,因为像BD+20 307这样的明亮系统意味着一群曾经明亮但现在正在通过较暗的水平衰减的较暗系统。我们的预测应该得到大型双目望远镜干涉仪的有力检验,为更详细的演化模型提供有价值的输入。低于我们预测的探测分数可能表明,由于行星动力学的怪癖…
2013-06-09 astro-ph.EP
Warm Jupiters are less lonely than hot Jupiters: close neighbours
利用开普勒过境数据,我们发现了一个显着的区别,在亚木星的同伴之间的流行系统,包含热彗星(周期向内10天)和那些主机温暖的彗星(周期之间10和200天)。除了WASP-47 b外,热彗星没有任何可探测到的内行星或外行星伴星(周期向内50天,大小小至$2 R_{\rm Earth}$)。把自己限制在内心的同伴中,我们的极限就达到了$1 R_{\rm Earth}$。与此形成鲜明对比的是,一半的温暖的小伙伴们紧紧地围绕在身边。从统计学上讲,热和暖伴星的伴星分数是相互排斥的,特别是在内部伴星方面。温暖彗星的高伴星分数也为它们的形成提供了线索。有近邻兄弟姐妹的温暖彗星应该有较低的轨道偏心率和较低的相互倾角。这些系统的轨道结构让人想起开普勒任务大量发现的低质量、近距离行星系。这一点和其他论点使我们提出,这些温暖的对流层是在原地形成的。有迹象表明,可能存在第二个具有不同特征的暖温带种群。在这张照片中,WASP-47 b可以被视为原位暖木星向热木星区域延伸的尾部,并不代表热木星的一般形成路线。
2016-04-27 astro-ph.EP
Detectability of biosignatures in warm, water-rich atmospheres
本研究在LIFE任务框架下,用1D-TERRA和GARLIC模型模拟不同入射星等的类地温暖富水大气,结合LIFEsim观测分析,发现特定条件下O3和CH4特征可探测类地生物通量,且孔径增大可提升探测范围。
2024-12-02 astro-ph.EP
Physical Characterization of Warm Spitzer-observed Near-Earth Objects
近地天体近红外光谱学将诊断光谱特征与特定表面矿物联系起来。将光谱学与热红外观测得出的反射率和直径相结合,可以增加超出单个数据集的科学回报。为此,我们完成了光谱观测活动,以补充ExploreNEOs Warm Spitzer方案,该方案获得了近600个近地天体的光谱和直径(Trilling等人,2010年)。在这里,我们提出的观测结果,使用低分辨率棱镜模式(~0.7-2.5微米)的SpeX仪器的美国宇航局红外望远镜设施(IRTF)。我们还包括来自麻省理工学院-UH-IRTF联合频谱侦察活动的ExploreNEOs目标的近红外观测。我们的数据集包括187个ExploreNEOs目标的近红外光谱(我们对92个天体的125次观测和麻省理工学院对154个天体的213次观测)。我们确定了一个分类类,每个光谱和使用波段参数分析,调查的S-,Q-和V-复杂的对象的矿物。我们的分析表明,对于包含近红外数据但缺乏可见光波长区域的光谱,Bus-DeMeo系统将一些S型错误地识别为Q型。我们发现谱带参数与ExploreNEOs的半径和直径之间没有相关性。我们发现略有负带面积比(BAR)的相关性与相位角的爱神星和伊瓦尔,但一个积极的BAR相关性与相位角的Ganymed。我们发现证据的光谱相位红爱神星,Ganymed,和伊瓦尔。我们确定可能的普通球粒陨石型模拟我们的样品的一个子集。我们得出的H、L和LL型普通…
2013-10-08 astro-ph.EP
Constraining Planetary Formation Models Using Conditional Occurrences of Various Planet Types
本文通过统计超级地球、温暖木星和冷木星之间的条件出现率,发现冷木星系统中超级地球显著增多,并利用这些相关性约束行星形成模型。
2024-02-27 astro-ph.EP
When is chemical disequilibrium in Earth-like planetary atmospheres a biosignature versus an anti-biosignature? Disequilibria from dead to living worlds
系外行星大气中的化学不平衡(可通过远程光谱检测)可以指示生命。现代地球的大气-海洋系统比其他太阳系行星有更大的化学不平衡,这是因为氧光合作用。然而,没有分析存在比较不平衡的无生命的,前生命的行星上的不平衡的世界与原始的化能营养生物圈,生活在化学品,而不是光。在这里,我们使用一个光化学-微生物生态系统模型来计算地球的大气-海洋不平衡,没有生命和化能营养生物圈。我们表明,地球的前生物可能有一个相对较大的大气-海洋的不平衡,由于水和火山H2,CO2和CO的共存。随后的化养生命可能破坏了几乎所有的前生物的不平衡,通过其新陈代谢,留下一个可能较小的不平衡之间的N2,CO2,CH 4,和液态水。因此,不平衡随着化能营养生命的增加而下降,然后随着由于产氧光合作用引起的大气氧化而上升。我们的结论是,H2和CO2或CO和水之间的大的益生元不平衡是一种抗生物特征,因为这些容易代谢的物种可以被吃掉,由于氧化还原反应具有低活化能障碍。然而,大的化学不平衡也可以是生物特征,当不平衡来自具有生物学上不可逾越的活化能障碍的化学混合物时,以及清楚地可识别的生物源气体。地球上现代的O2、N2和液态水以及少量的CH 4之间的不平衡就是这样一种情况。因此,对非均衡的解释需要语境。有了上下文,不平衡可以用来推断死亡或生活的世界。
2020-03-26 astro-ph.EP
Migration and Growth of Protoplanetary Embryos II: Emergence of Proto-Gas-Giants Cores versus Super Earths' Progenitor
几乎$15-20%$的太阳型恒星包含一个或多个气体巨行星。根据地核吸积的设想,在获得它们的气体包层之前,必须形成质量是地球质量十倍或更大的超临界地核。将气态巨行星的形成概率与其出生盘中气体和固体的供应联系起来是很自然的。然而,更多的超级地球人口表明:1)行星的构建材料并不短缺,2)气体巨星的生长障碍可能与它们是否可以合并成超临界核心有关,3)超级地球可能是失败的核心,在严重耗尽之前没有达到足够的质量来启动有效的气体吸积。在这里,我们构建了一个模型的基础上的假设,原行星胚胎广泛迁移之前,他们组装成真正的行星。我们构造了一个厄米-胚胎代码的基础上统一的粘性照射盘模型和处方的胚胎盘潮汐相互作用。该代码用于模拟1)胚胎的会聚迁移,以及2)它们的近距离接触和凝结。在太阳型恒星的祖先周围,气体巨行星的祖先超临界质量核心主要形成于具有相对较高($\gtrsim 10^{-7} M_\odot$ yr $^{-1}$)质量吸积率的原恒星盘中,而超级地球系统(失败的核心)更有可能出现在具有适度质量吸积率的出生盘中,这是由于平均运动共振势垒和保留效率。
2014-10-29 astro-ph.EP
Two Warm Super-Earths Transiting the Nearby M Dwarf TOI-2095
本文探测并验证了邻近M矮星TOI-2095周围的两颗超级地球,其轨道周期分别为17.7天和28.2天,半径约1.30和1.39地球半径,位于金星带和岩石-富挥发物过渡半径区间,是后续质量测量研究温暖过渡半径行星的关键目标。
2023-04-18 astro-ph.EP
Exoplanets versus brown dwarfs: the CoRoT view and the future
CoRoT已经探测到几十个天体,其半径从1.67地球半径。它们的质量从小于5.7地球质量(CoRoT-24 b,Alonso等人,2014年)到63木星质量(CoRoT-15 b,Bouchy等人,2011年)不等。人们可能会倾向于认为,物体的质量越大,它的尺寸就越大,并且在质量和/或半径上有一些限制,超过这些限制的物体就不是行星,而是质量非常低的恒星,低于80木星质量限制,可以触发核聚变(即“褐矮星”)。CoRoT的发现有助于行星与褐矮星的争论,因为没有明确的质量半径关系。
2016-04-04 astro-ph.EP
Thermal Emission and Albedo Spectra of Super Earths with Flat Transmission Spectra
比地球大、比海王星小的行星是银河系中数量最多的行星之一,但事实证明,了解这一种群的观测工作具有挑战性,因为高海拔地区光学厚云或薄雾掩盖了分子特征(Kreidberg等人,2014 b)。我们提出了超级地球的模型,包括厚云和薄雾,并预测其传输,热发射和反射光谱。在高金属量(1000倍太阳)大气中,非常厚的盐或硫化物云在近红外波段产生了无特征的透射光谱。具有一系列颗粒尺寸的光化学雾也在较低的金属丰度下产生无特征的透射光谱。有云的热发射光谱具有更像黑体的静音特征,而有雾的热发射光谱具有由在形成烟雾的高度处的逆温层引起的发射特征。仔细分析来自温暖(~400-800 K)行星的反射光可以区分多云光谱(具有中等的反射率(0.05-0.20))和模糊的模型(非常暗(0.0-0.03))。太空可见光日冕仪可以探测到的冷行星(~200 K)的反射光谱将具有高反射率和大分子特征,这将使它们比温暖的过境行星更容易被表征。我们提出了一些补充观测来描述这群行星的特征,包括热(>1000 K)目标的透射光谱,使用詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)的温暖目标的热发射光谱,多云目标的高光谱分辨率(R~10^5)观测,以及直接成像的冷目标的反射光谱观测。尽管迄今为止在超级地球透射光谱中观察到的特征很少,但不同的观测将提供其大气层的丰富诊断。
2015-11-04 astro-ph.EP
Stellar versus Galactic: The intensity of energetic particles at the evolving Earth and young exoplanets
高能粒子可能通过驱动前生物分子的形成而对地球上生命的起源起着重要作用。我们计算了高能粒子的强度,在恒星和银河宇宙射线的形式,到达地球的时候,生命被认为已经开始($\sim$ 3.8 Gyr前),使用组合的1.5维恒星风模型和1维宇宙射线模型。我们制定了恒星宇宙线谱的恒星年龄的演化,希拉斯标准的基础上。我们发现,在$\sim$ 3.8 Gyr以前,当宇宙线能量为$\sim$ 4 GeV时,恒星宇宙线通量大于银河宇宙线通量。但是,恒星宇宙射线的影响可能不是连续的。我们将我们的模型应用于HR 2562 b,这是一颗年轻的温暖的类彗星行星,距离其主恒星20天文单位,在其大气中可以观察到银河系宇宙射线的影响。即使在20天文单位,恒星的宇宙射线也超过了银河系的宇宙射线。
2021-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs: The warm super-Earths in twin orbits around the mid-type M dwarfs Ross 1020 (GJ 3779) and LP 819-052 (GJ 1265)
我们宣布发现了两颗围绕低质量恒星Ross 1020(GJ 3779,M4.0V)和LP 819-052(GJ 1265,M4.5V)运行的行星伴星。这一发现是基于对CARMENES视向速度观测的分析,作为其对M矮星周围系外行星调查的一部分。在GJ 1265的情况下,CARMENES观测得到了HARPS公开提供的多普勒测量的补充。这些数据显示,每颗恒星都有一颗行星伴星,它们具有非常相似的性质:在低偏心率轨道上的$8.0\pm0.5$ M $_{\oplus}$和$7.4\pm0.5$ M $_{\oplus}$的最小质量,GJ 3779 b和GJ 1265 b的周期分别为$3.023\pm0.001$ d和$3.651\pm0.001$ d。在径向速度资料中发现的三天左右的周期信号在任何光谱活动指标中都没有对应。此外,我们收集了两颗主星的光度数据,证实了在95 d左右发现的额外多普勒变化可以归因于恒星的旋转。在M矮星周围的已知行星的质量周期图中添加这些行星表明在2-5 M $_{\oplus}$范围内缺乏短周期低质量行星的双峰分布。它还表明,目前通过径向速度和凌日技术在M星周围探测到的超级地球(> 5 M $_{\oplus}$)通常是在由一颗行星主导的系统中发现的。
2018-10-17 astro-ph.EP
Two warm Earth-sized exoplanets and an Earth-sized candidate in the M5V-M6V binary system TOI-2267
本研究利用TESS和地面观测数据,在密近双星TOI-2267中发现两颗已证实的温暖地球大小系外行星与一颗候选行星,动力学分析显示它们分属两颗子星,该系统成为已知最致密的双凌星行星双星系统,为行星形成演化研究提供独特基准。
2025-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
ExploreNEOs I: Description and first results from the Warm Spitzer NEO Survey
我们已经开始了探索近地物体项目,在该项目中,我们用斯皮策空间望远镜的温暖斯皮策模式观测了大约700个3.6和4.5微米的近地物体。从这些测量和目录光学光度学,我们得出了所观察到的目标的半径和直径。我们的ExploreNEOs方案的总体目标是通过推导大量近地天体的物理特性来研究近地空间的历史。在本文中,我们描述了我们的ExploreNEOs计划的科学和技术结构。我们提出了我们的观测,光度和热建模技术。我们目前的结果,从第一个101个目标观察到在这个程序。我们发现,第一个样本中的近地天体分布相当广泛,可能表明近地天体群的组成范围很广。许多小于1公里的天体都有很高的折射率(>0.35),但很少有大于1公里的天体有高折射率。这一结果与以下观点相一致:这些较大的天体在碰撞时较老,因此其表面在空间中风化程度更高,因此颜色更深,或者不像较小的近地天体那样频繁地发生其他表面再生事件。
2010-07-06 astro-ph.EP
Hot, rocky and warm, puffy super-Earths orbiting TOI-402 (HD 15337)
TESS正在彻底改变对围绕明亮恒星和附近恒星运行的行星的搜索。在第3和第4扇区,TESS观测了TOI-402(TIC-120896927),一颗明亮的V=9.1 K1矮星,也被称为HD 15337,并发现了两个周期为4.76和17.18天,半径为1.90和2.21\的凌日信号,\Rearth。这颗恒星是作为使用HARPS光谱仪径向速度搜索行星的一部分进行观测的,在14年的时间里获得了85次精确的径向速度测量。在本文中,我们分析了HARPS径向速度测量手,以确认这两个信号的行星性质。利用EXOFASTv 2重新分析TESS测光和主星参数,发现TOI-402.01和TOI-402.02的周期分别为4.75642 $\pm$ 0.00021和17.1784 $\pm$ 0.0016天,半径分别为1.70 $\pm$ 0.06和2.52 $\pm$ 0.11\,\Rearth \,(精度分别为3.6和4.2%)。通过分析HARPS径向速度测量,我们发现这些行星都是超级地球,质量为7.20 $\pm$ 0.81和8.79 $\pm$ 1.67\,\Mearth \,(精度11.3和19.0\%),并且在2 $σ$时与零兼容的小偏心率。虽然这两颗行星的质量相当相似,但它们的半径确实不同,使它们位于半径差距的不同两侧。对于TOI-402.01来说,恒星辐射比地球辐射重要160倍,而TOI-402…
2019-07-01 astro-ph.EP
Hidden Transits: TOI-2285 b is a Warmer sub-Neptune Likely with a Super-Earth Companion
本文修正了 M 型矮星行星 TOI-2285 b 的轨道周期为 13.64 d 及其更高平衡温度,并揭示了另一颗半径为 1.5 $R_\oplus$ 的超级地球候选伴星。
2025-05-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
Towards RNA life on Early Earth: From atmospheric HCN to biomolecule production in warm little ponds
地球上生命的起源涉及早期出现的包含信息的分子,如RNA。RNA的基本组成部分可能是由富含碳的陨石提供的,或者是在早期地球大气中通过氰化氢(HCN)合成开始的过程原位产生的。在这里,我们构建了一个强大的物理和非平衡化学模型的早期地球大气。大气中的氢来自陨石的撞击脱气,来自海洋蒸发的水,来自火山的二氧化碳和来自海底热液喷口的甲烷,其中闪电和外部紫外线驱动的化学反应产生HCN。这使我们能够计算HCN进入温暖的小池塘(WLP)的降雨量。然后,我们使用一个全面的源和汇的数值模型来计算由此产生的丰度的核碱基,核糖,和核苷酸前体,如2-氨基恶唑产生的水和紫外线驱动的化学在其中。我们发现,在4.4 bya(十亿年前)的腺嘌呤浓度的限制在池塘的可居住的表面是0.05 $μ$ M的情况下渗漏。这些浓度可以维持超过1亿年。腺嘌呤的陨石交付WLP可以提供2-3个数量级的浓度提升,但这些提升在几个月内耗尽紫外线光解,渗透和水解。大气的早期演变主要是由于撞击率下降和大气逃逸导致的氢减少,以及H2O光解产生的OH等含氧物质的增加。我们的工作指出,在月球形成撞击的约2亿年内,地球上RNA的早期起源。
2022-01-28 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.chem-ph
Organic hazes as a source of life's building blocks to warm little ponds on the Hadean Earth
本研究通过实验室模拟冥古宙大气有机霾的生成,分析核碱基等生命基础组分浓度,并结合数值模型发现有机霾能为温暖小池塘输送生命基础组分,但高温表面会导致其衰变。
2024-01-11 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.geo-ph
Surface pressure impact on nitrogen-dominated USP super-Earth atmospheres
本文研究表面压力对以氮为主的USP超级地球大气化学与发射光谱的影响,结合VULCAN、PETITRADTRANS和HELIOS模型,发现HCN、C2H4、CO、CH4等物种可作为探测大气表面存在及厚度的敏感指标,并评估了JWST的观测可行性。
2023-04-18 astro-ph.EP
TESS delivers its first Earth-sized planet and a warm sub-Neptune
系外行星科学的未来是光明的,正如TESS再次证明了迄今为止发现的最长时间确认的行星。我们在此介绍HD 21749b(TOI 186.01),一个在36天轨道上围绕明亮(V = 8.1)附近(16 pc)K4.5矮星的亚海王星。TESS测量HD 21749 b为2.61 $^{+0.17}_{-0.16}$ $R_{\oplus}$,结合档案和后续精确径向速度数据,将行星质量定为$22.7^{+2.2}_{-1.9}$ $M_{\oplus}$。HD 21749 b符合TESS 1级科学要求,即提供50颗小于4 $R_{\oplus}$的凌日行星。此外,我们还报告了TESS发现的第一颗地球大小($R_p = 0.892^{+0.064}_{-0.058} R_{\oplus}$)行星HD 21749 c(TOI 186.02)。HD21749系统是多行星系统中行星组成和结构比较研究的主要目标。
2019-04-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
High Tide or Riptide on the Cosmic Shoreline? A Water-Rich Atmosphere or Stellar Contamination for the Warm Super-Earth GJ~486b from JWST Observations
University of Arizona(亚利桑那大学);Johns Hopkins APL(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Michigan(密歇根大学);Imperial College London(伦敦帝国学院);University of Maryland, Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心)
JWST观测揭示GJ 486b大气可能含水或受恒星斑点污染,通过光谱分析确定其大气特征。
2026-03-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Atmospheric Escape From TOI-700 d: Venus versus Earth Analogs
凌日系外行星勘测卫星最近在一颗早期M矮星的宜居带发现了一颗地球大小的行星(TOI-700 d),这是一项重要进展。在这封信中,我们评估了这颗行星保留大气层的可行性-表面可居住性的主要成分之一-通过采用最先进的磁流体动力学模型来模拟恒星风和相关的大气逃逸率。我们考虑两个主要因素,即行星大气成分和磁场。在所有情况下,我们确定大气离子逃逸率可能比内太阳系行星高几个数量级,但TOI-700 d仍然能够在参数空间的某些区域保持$1$ bar大气超过千兆年的时间尺度。模拟结果表明,未磁化的TOI-700 d与1巴类地大气可以剥离得相当快($<$ 1千兆年),而未磁化的TOI-700 d与1巴CO $_2$为主的大气可以持续数十亿年;我们发现,磁化类地的情况下,这两种情况之间的下降。我们还讨论了探测行星无线电发射(从而限制其磁场)和辨别大气层存在的前景。
2020-06-09 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
The California-Kepler Survey. IV. Metal-rich Stars Host a Greater Diversity of Planets
探索恒星的金属丰度与任何相关行星的存在和性质之间的联系,提供了行星形成时期和成熟行星系统之间的观测联系。我们通过分析开普勒目标恒星的金属丰度和发现有凌日行星的恒星子集来探索这种联系。在修正了观测的不完整性之后,我们测量行星的出现率:每100颗恒星中具有给定金属丰度$M$的行星数量。行星的出现与某些(但不是所有)行星的大小和轨道周期的金属丰度相关。对于具有$P = 10-100$日和$R_P = 1.0-1.7~R_E$的温暖的超级地球,行星的出现在金属丰度范围内几乎是恒定的,从$-$ 0.4 dex到+0.4 dex。我们发现每100颗恒星中有20颗温暖的超级地球,无论金属丰度如何。相比之下,温暖的次海王星($R_P = 1.7-4.0~R_E$)的出现在同一金属丰度区间内翻了一番,从每100颗恒星20到40颗行星。我们将行星的分布建模为$d f \propto 10^{βM} d M$,其中$β$表征任何金属丰度相关性的强度。这种相关性随着轨道周期的减小和行星大小的增加而变陡。对于温暖的超级地球$β= -0.3^{+0.2}_{-0.2}$,而对于热的行星$β= +3.4^{+0.9}_{-0.8}$。原行星盘中的高金属丰度可能会增加最大岩石核心的质量或它们组装的速度,从而增加大于1.7 $R_E$的行星的产生。高金属丰度和短周期行星之间的关联可能反映了盘密度分布,这有助于固体向…
2018-01-21 astro-ph.EP
Satellites testing general relativity: residuals versus perturbations
激光测距卫星已经证明了它们在高精度测试参考系拖曳效应方面的有效性,参考系拖曳效应是广义相对论的显著预言之一。对LAGEOS和LAGEOS 2卫星残差的随机性分析揭示了热推力-雅科夫斯基效应-对长期在轨卫星(LAGEOS)的作用。我们还计算了影响卫星LARES的地球潮汐模态。本文还介绍了利用GRACE卫星的地球重力模型,结合LARES卫星和LAGEOS卫星的3.5年观测资料,对最近得到的标架拖曳效应达到的5%的精度极限。
2017-09-28 astro-ph.EP gr-qc
A Spectroscopic Analysis of the California-Kepler Survey Sample: II. Correlations of Stellar Metallicities with Planetary Architectures
我们提出了独立的和自洽的金属丰度的样本807行星托管恒星从加利福尼亚州开普勒调查LTE光谱分析使用选定的样品Fe I和Fe II线。使用非参数统计检验研究了主恒星金属丰度、行星半径和行星结构(轨道周期-温暖或炎热-和多重性-单一或多个)之间的相关性。除了证实文献中先前的结果外,例如,在所有类型的热和暖行星系之间,宿主恒星的金属丰度分布总体上是不同的,我们报告了一个新的发现,即当比较热和暖系统的金属丰度中值时,多个超级地球的差异要比单个超级地球的差异大得多。热的单个超级地球与温暖的单个超级地球的金属丰度CDF表明不同的母恒星星族,而对于亚海王星,情况并非如此。亚海王星和亚土星之间的过渡半径是通过比较太阳附近银河系薄盘的APOGEE金属丰度分布与根据其系统中最大的已知行星分离的主恒星的金属丰度分布来检查的。这些比较揭示了随着系统中最大行星半径的增加,金属丰度分布的差异越来越大,R $_{p}>$ 2.7 R $_{\oplus}$的母星金属丰度变得明显不同。p值作为行星半径的函数的行为在R $_{p}$ = 4.4 $\pm$ 0.5 R $_{\oplus}$处经历了大的斜率变化,表明小行星和大行星之间的半径边界。
2021-07-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
No Evidence for More Earth-sized Planets in the Habitable Zone of Kepler's M versus FGK Stars
本研究利用更新参数和候选体可靠性模型重新评估开普勒M矮星宜居带地球大小行星发生率,发现无证据表明其高于FGK星,且样本稀疏限制趋势分析。
2023-10-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The warm Neptunes around HD 106315 have low stellar obliquities
我们提出了温暖的海王星HD 106315 c的温度通过一系列的光谱过境观测测量。HD 106315 c是一颗4.4地球热的海王星,围绕一颗中等旋转的晚F星旋转,周期为21.05天。HD 106315还拥有一个2.5 REarth的超级地球,轨道为9.55天。我们对麦哲伦/MIKE、HARPS和TRES观测到的四次凌日的多普勒层析分析发现,HD 106315 c位于低恒星质量轨道上,与主恒星的自旋轴在λ = -10 +3.6/-3.8度处对齐。我们建议,通过动态N体模拟,系统中的两颗行星必须是共面的,因此都很好地与主星对齐。HD 106315是第四个被测量到温度的暖海王星系统。所有温暖的海王星系统都被发现具有良好的几何排列,这与这些系统是在内部原行星盘中原位形成的解释一致,也与大多数开普勒多行星系统在低轨道上一致。HD 106315 c的凌日深度为1.02 mmag,是凌日光谱学中探测到的最小行星之一,我们将在TESS和下一代光谱仪的背景下讨论它的探测。
2018-06-29 astro-ph.EP
A distant brown dwarf coplanar to a warm Jupiter and a hot super-Earth
European Southern Observatory(欧洲南方天文台);INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino(意大利国家天体物理研究所都灵天文台);Landessternwarte, Zentrum für Astronomie der Universtät Heidelberg(海德堡大学天文学中心州立天文台);Department of Astronomy, Faculty of Physics, Sofia University “St Kliment Ohridski”(索菲亚大学“圣克利门特奥赫里德斯基”物理学院天文学系);Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Adolfo Ibáñez(阿道夫·伊巴涅斯大学工程与理学院);Millennium Institute for Astrophysics(天体物理学千年研究所);Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano(米兰大学生物物理系);Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所)
研究通过长期径向速度和凌星/凌星时间变化监测,发现TOI-201系统包含一颗热超级地球、一颗温暖的木星和一颗偏心的棕矮星,揭示了该系统的形成机制和动态演化。
2026-06-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
TOI 122b and TOI 237b, two small warm planets orbiting inactive M dwarfs, found by \textit{TESS}
我们报告了\textit{TESS}观测到的两颗温暖行星TOI 122 b和TOI 237 b的发现和验证。我们的分析表明,TOI 122 b的半径为2.72 $\pm$ 0.18 R $_\rm{e}$,接收8.8 $\pm$ 1.0 $\times$地球的热辐射,TOI 237 b的半径为1.44 $\pm$ 0.12 R $_\rm{e}$,接收3.7 $\pm$ 0.5 $\times$地球的日射,跨越水星从太阳接收的6.7 $\times$日射。这使得这两颗行星即使在5.08天和5.43天的轨道上也是\textit{TESS}发现的较冷的行星。它们一起跨越了小行星半径谷,为探索M矮星周围的挥发性演化提供了有用的实验室。它们相对较近的距离(分别为62.23 $\pm$ 0.21 pc和38.11 $\pm$ 0.23 pc)使它们成为未来径向速度跟踪和大气特征描述的潜在可行目标,尽管这种观测可能需要在大型望远镜上投入大量时间。
2020-10-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Warm Debris Disks Produced by Giant Impacts During Terrestrial Planet Formation
在我们的太阳系中,在类地行星形成的最后阶段,火星大小的原行星经常相互碰撞,这一阶段被称为巨型撞击阶段。巨大的撞击将大量物质从碰撞的原行星喷射到类地行星区域,这可能形成碎片盘,并有可观察到的红外线过剩。事实上,已经观察到数十个温暖的碎片盘围绕着年轻的太阳型恒星。在这里,我们定量地估计在巨大的影响阶段喷出的物质的总质量。我们发现,在整个大撞击阶段,总喷射出地球质量的$\sim$ 0.4倍。喷射出的材料被碰撞级联研磨,直到微米级的颗粒被辐射压力吹出。这些喷射物质的耗尽时间尺度主要取决于其中最大物体的质量。我们对巨大撞击进行了高分辨率模拟,以准确获得最大喷射体的质量。然后,我们计算了一系列的巨大的碰撞产生的碎片盘的演化和碰撞级联耗尽,以获得的碎片盘的红外过量演化。我们发现,在整个大撞击阶段($\sim$ 1亿年),红外过量几乎总是高于恒星红外通量,有时在大撞击后立即高出$\sim$ 10倍。因此,巨大的撞击阶段可以解释大多数观测到的温暖碎片盘的红外过量。观察到的具有温暖碎片盘的恒星比例表明,类似太阳系的类地行星的形成概率约为10%。
2015-08-05 astro-ph.EP
Possible Evidence for the Presence of Volatiles on the Warm Super-Earth TOI-270 b
本研究通过分析JWST透射光谱发现温暖超级地球TOI-270 b的密度低于类地成分,可能存在百分比级水质量分数及富水蒸汽大气,并证实其能在Gyr时间尺度上维持大气。
2025-09-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HADES RV Programme with HARPS-N at TNG XI. GJ 685 b: a warm super-Earth around an active M dwarf
本研究通过HARPS-N视向速度观测并结合测光与高斯过程建模,排除GJ 685的恒星活动信号,发现24.160天周期、最小质量9倍地球质量的温暖超级地球GJ 685 b,并揭示单、多行星系统质量分布差异。
2019-03-28 astro-ph.EP
Stellar versus Galactic: The intensity of cosmic rays at the evolving Earth and young exoplanets around Sun-like stars
高能粒子,如恒星宇宙射线,由活跃的恒星(如年轻的太阳)以更高的速率产生,可能对地球和其他系外行星上的生命起源很重要。在这里,我们比较,作为恒星自转速率($Ω$)的函数,从两个不同的人口的高能粒子的贡献:恒星宇宙射线加速脉冲耀斑事件和银河系宇宙射线。我们使用一个1.5D的恒星风模型结合空间一维宇宙线输运模型。我们制定的恒星宇宙线光谱的演化作为恒星旋转的函数。最大恒星宇宙射线能量随着旋转的增加而增加,即,更活跃/更年轻的明星我们发现,恒星宇宙射线占主导地位的银河系宇宙射线在可居住区的π介子阈值能量的所有恒星年龄考虑($t_*=0.6-2.9\,$陀螺仪)。然而,即使在最年轻的年龄,$t_*=0.6\,$陀螺仪,我们估计,$\gtrsim\,80$兆电子伏恒星宇宙射线通量可能仍然是短暂的时间。在$\sim1\,$陀螺仪时,生命被认为已经出现在地球上,我们证明,恒星宇宙射线占主导地位的银河宇宙射线高达$\sim$ 4 $\,$ GeV的能量在耀斑事件。我们的结果$t_*=0.6\,$陀螺仪($Ω= 4Ω_\odot$)表明,$\lesssim$ GeV恒星宇宙射线平流从恒星到1 $\,$ au和绝热损失的影响,在这个地区。因此,帕克太阳探测器和太阳轨道飞行器目前正在研究的内太阳风的性质对于精确计算年轻类太阳恒星周围的恒星宇宙射线非常重要。
2021-03-29 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Rocky Planet Formation: Quick and Neat
我们重新考虑了普遍持有的假设,即温暖的碎片盘是类地行星形成的痕迹。根据系外行星调查推断,在成熟的太阳型恒星周围,地球质量的行星出现率很高(大约20%),而在预期的类地行星聚集时期(大约1千万年),太阳型恒星周围温暖的尘埃碎片出现率很低(不到2-3%),这与此形成了鲜明的对比。如果在AU距离的地球质量的行星是行星形成过程的常见结果,这种差异表明岩石行星形成发生得更快和/或比传统认为的更整洁,几乎没有留下尘埃特征。或者,类地行星的发生率被高估了,或者一些以前未被认识到的物理机制有效地从类地行星区域清除了温暖的尘埃。一个有希望的去除机制是残留气体盘中的气体阻力,其表面密度大约或略大于最小质量太阳星云的0.001%。
2016-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Self-assembled versus biological pattern formation in geology
Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, CSIC(安达卢西亚地球科学研究所,西班牙高等科学研究委员会);Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Universidad de Granada(格拉纳达大学卡洛斯一世理论与计算物理研究所);School of Physics and Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学物理与天文学学院);Department of Earth Sciences, University of Oxford(牛津大学地球科学系);Cellular Computational and Biology Department, CIBIO, Laboratory for Artificial Biology, University of Trento(特伦托大学CIBIO细胞计算与生物学系,人工生物学实验室);Life Sciences Institute, School of Chemical Sciences, Dublin City University(都柏林城市大学生命科学学院,化学科学学院);Laboratoire Écologie, Systématique et Évolution, Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学生态、系统与进化实验室);Department of Earth Sciences, Uppsala University(乌普萨拉大学地球科学系);Departamento de Mineralogía y Petrología, Facultad de Ciencias Geológicas(地质科学院矿物学与岩石学系)
研究地质模式的形成机制,区分自组织与生物活动的影响,以理解地球生命起源及外星生命搜寻。
2026-01-01 astro-ph.EP nlin.PS physics.geo-ph
Takeout and Delivery: Erasing the Dusty Signature of Late-stage Terrestrial Planet Formation
像地球这样的行星的形成预计将以一系列后期巨型撞击结束,这些撞击产生温暖的尘埃碎片,这是最令人期待的类地行星形成过程中的可见路标。虽然现在有证据表明,地球大小的类地行星围绕着相当一部分太阳型恒星运行,但很少检测到它们形成时的预期尘埃碎片特征。在这里,我们讨论几种方式,我们目前的想法类地行星的形成意味着运输机制能够消除预期的碎片签名。可以通过“取出”(即,巨大撞击中行星大气的释放)或“传递”(即,被小行星和彗星抛入类地行星区域)的水平足以清除温暖的碎片。来自年轻恒星的强大恒星风也可以发挥作用,其传递的风动量产生拖曳力,带走温暖的碎片。如果这样的过程是有效的,类地行星可能会不引人注目地聚集在一起,几乎没有伴随它们诞生的宣传和喧闹。或者,罕见的过度温暖可能意味着类地行星通常形成得很早,从星云阶段完全形成,而没有经历后期的巨大撞击。无论哪种情况,观测到的类地行星形成的路标似乎比以前假设的更具挑战性。我们讨论这些想法的观察测试。
2023-02-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The CARMENES search for exoplanets around M dwarfs. Three temperate to warm super-Earths
根据CARMENES径向速度(RV)数据,我们宣布发现了两颗围绕M矮星GJ 251($0.360\pm0.015$ M $_\odot$)和HD 238090($0.578\pm0.021$ M $_\odot$)运行的行星。此外,我们独立地用CARMENES数据证实了Lalande 21185 b的存在,这是一颗最近用SOPHIE光谱仪发现的行星。这三颗行星都属于温暖或温带的超级地球,并且具有相似的特性。轨道周期为14.24 d、13.67 d和12.95 d,最小质量分别为GJ 251 b、HD 238090 b和Lalande 21185 b的$4.0\pm0.4$ $M_\oplus$、$6.9\pm0.9$ $M_\oplus$和$2.7\pm0.3$ $M_\oplus$。根据轨道和恒星性质,我们估算了GJ 251 b的平衡温度为$351.0\pm1.4$ K,HD 238090 b的平衡温度为$469.6\pm2.6$ K,Lalande 21185 b的平衡温度为$370.1\pm6.8$ K.对于后者,我们解决了每天的别名,目前在索菲数据和阻碍了明确的确定轨道周期。我们在行星周期的任何光谱活动指标中都没有发现明显的信号。RV观测伴随着同期的光度观测。我们推导出GJ 251和HD 238090的恒星自转周期分别为$122.1\pm2.2$ d和$96.7\pm3.7…
2020-10-01 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Rossiter-McLaughlin effect Revolutions: An ultra-short period planet and a warm mini-Neptune on perpendicular orbits
比较系外行星与共同宿主恒星的排列可以用来区分同时进化的情况。然而,多行星系统通常拥有迷你海王星和超级地球,其大小使轨道结构测量具有挑战性。我们介绍了Rossiter-McLaughlin效应旋转技术,该技术可以通过利用光谱过境时间序列中包含的全部信息来获取小行星的自旋轨道角。我们在发表的迷你海王星HD 3167 c的HARPS-N数据上验证了该技术,改进了其高天空投影的自旋轨道角(-108.9+5.4-5.5度),并将其应用于超级地球HD 3167 b的新ESTERO观测,揭示了对齐的轨道(-6.6+6.6-7.9度)。令人惊讶的是,被行星遮蔽的恒星线对比度的不同变化可以与恒星线形状的纬度依赖性相协调。在这种情况下,对两个数据集的联合拟合约束了恒星的倾角(111.6+3.1-3.3度)以及HD 3167 b(29.5+7.2-9.4度)和HD 3167 c(107.7+5.1-4.9度)的3D自旋轨道角。投影的自旋轨道角不依赖于线对比度变化的模型,因此,在相互倾角为102.3+7.4-8.0度的情况下,我们得出结论,这两颗行星在垂直的轨道上。这可以解释为HD 3167 b与恒星强烈耦合并保持其原始排列,而HD 3167 c则通过与外部伴星的长期引力相互作用被带到近极地轨道。后续观测和动力学演化模拟需要寻找这颗伴星并探索这一情景。HD 3167 b是目前已知的最小的Rossiter-…
2021-10-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Coevolution of primitive methane cycling ecosystems and early Earth atmosphere and climate
地球的历史以代谢创新驱动的重大生态转变为标志,从根本上重塑了海洋和大气的组成。在光合作用进化之前的数亿年,最早的转变的性质和幅度仍然知之甚少。使用一个新的生态系统行星模型,我们发现,前光合甲烷循环微生物生态系统的生产力比以前认为的要低得多。尽管生产力低,但产甲烷代谢的演变强烈地改变了大气成分,导致气候变暖,但适应力较低。随着非生物碳循环的响应,进一步的代谢进化(厌氧甲烷氧化)可能会反馈到大气中,破坏气候稳定,引发短暂的全球冰川。虽然早期的代谢演化可能会导致强烈的气候不稳定性,低CO:CH 4大气比出现作为一个强大的签名简单的甲烷循环生态系统在全球减少的行星,如晚冥古宙/太古代早期地球。
2020-06-09 astro-ph.EP q-bio.PE
Three planets transiting the evolved star EPIC 249893012: a hot 8.8-M$_\oplus$ super-Earth and two warm 14.7 and 10.2-M$_\oplus$ sub-Neptunes
我们发现了一个新的行星系统,其中有三颗凌日行星,一颗超级地球和两颗次海王星,它们围绕G8\,IV-V演化恒星EPIC\,249893012运行($M_\star$ \,=\,1.05\,$\pm$\,0.05\,$M_\odot$,$R_\star$ \,=\,1.71\,$\pm$\,0.04\,$R_\odot$,$T_\mathrm{eff}$ \,=5430\,$\pm$\,85\,K).恒星刚刚离开主序星。我们将\ktwo \测光与IRCS自适应光学成像和HARPS,HARPS-N和CARMENES高精度径向速度测量相结合,以确认行星系统,确定恒星参数,并测量三颗行星的半径,质量和密度。内行星b的轨道周期为$3.5949^{+0.0007}_{-0.0007}$天,质量为$8.75^{+1.09}_{-1.08}\ M_{\oplus}$,半径为$1.95^{+0.09}_{-0.08}\ R_{\oplus}$,内核为镍铁合金,地幔为硅酸盐($ρ_b= 6.39^{+1.19}_{-1.04}$ g cm $^{-3}$)。轨道周期分别为$15.624^{+0.001}_{-0.001}$和$35.747^{+0.005}_{-0.005}$天的行星c和d,质量和半径分别为$14.67^{+1,84}_{-1.89}\ M_{\oplus}$和$3.67^{+0.17}…
2020-02-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
K2-280b -- a low density warm sub-Saturn around a mildly evolved star
我们介绍了K2- 280 b的独立发现和详细特征,K2- 280 b是一个过境的低密度温暖的亚土星,在19.9天的中等偏心轨道(e = 0.35_{-0.04}^{+0.05})从K2活动7。对高精度HARPS、HARPS-N和FIES径向速度测量结果以及K2测光数据的联合分析表明,K2- 280 b的半径为R_b = 7.50 +/- 0.44 R_Earth,质量为M_b = 37.1 +/- 5.6 M_Earth,平均密度为0.48_{-0.10}^{+0.13} g/cm^3。主恒星是一颗温和演化的G7恒星,有效温度为T_{eff} = 5500 +/- 100 K,表面重力log(g)= 4.21 +/- 0.05(cgs),铁丰度[Fe/H] = 0.33 +/- 0.08 dex,并且推断质量为M_star = 1.03 +/- 0.03 M_sun,半径为R_star = 1.28 +/- 0.07 R_sun。我们讨论了K2- 280 b的重要性,为测试形成的情况下,土星下的行星和目前的样本,这有趣的一组行星是缺席的太阳系。
2020-07-15 astro-ph.EP astro-ph.SR