Terrestrial planet formation in the era of GPU computing
Institute for Particle Physics and Astrophysics（粒子物理与天体物理研究所）；Department of Astrophysics（天体物理学系）
本文探讨了利用GPU计算进行行星系统N体积分的数值方法，指出传统加速因子会导致行星化学组成失真，并展示了高分辨率模拟中行星形成时间尺度与初始行星esimal大小的关系。
2026-04-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Formation of the Terrestrial Planets from a Narrow Annulus
我们表明，组装的太阳系类地行星可以成功地建模与所有的质量最初局限于一个狭窄的环带之间的0.7和1.0 AU。在这种结构下，水星和火星的类似物通常是在形成中的地球和金星类似物的散射下，从环中扩散出来的物质的碰撞演化形成的。最终的系统也具有与观测结果相匹配的偏心率和倾斜度，而不依赖于残余小天体种群的动力学摩擦。最后，在这个模型中，地球类似物的特征组装时间尺度是快速的，并且与基于$^{182}$ Hf- $^{182}$ W同位素的宇宙化学模型一致。这一模型与观测结果之间的一致性表明，类地行星系统也可能形成于“行星陷阱”中，正如最近对我们太阳系和其他星系中的巨行星核心所提出的那样。
2009-08-05 astro-ph.EP
Stability analysis of the Martian obliquity during the Noachian era
我们对诺亚纪时期火星的行星演化进行了数值模拟，当时巨行星的轨道与今天截然不同。对于首选的原始配置的行星，我们发现，有两个大的区域，火星的曲率是稳定的，振荡幅度低于20 $^\circ$。这些区域出现在30 $^\circ$以下和60 $^\circ$以上的轨道上;中间值显示共振或混沌行为，取决于类地行星的原始轨道。
2011-02-04 astro-ph.EP
Giant planet effects on terrestrial planet formation and system architecture
太阳系的巨行星可能在塑造类地行星的结构方面发挥了重要作用。利用一个更新的碰撞模型，我们进行了一系列高分辨率的N体积分，以探讨巨行星质量，类地行星的形成和系统结构之间的关系。我们改变居住在木星和土星轨道上的行星的质量，并检查对内部地球系统的影响。我们发现外部巨行星的质量与由此产生的行星的碰撞历史之间存在相关性，这对行星的性质具有影响。质量更大的巨星也会产生类地行星，它们的轨道更小，更圆。我们没有发现外部巨行星质量和系统中产生的地球类似物（质量和半长轴类似）的数量之间有很强的相关性。这些结果使我们能够预测类地行星的性质，这些行星绕着遥远的类太阳恒星系统运行，这些恒星系统在长轨道上拥有巨大的行星同伴-这些系统将是美国宇航局即将到来的宽视场红外太空望远镜（WFIRST）任务的优先事项。
2019-02-06 astro-ph.EP
Dynamical avenues for Mercury's origin II: in-situ formation in the inner terrestrial disk
现代的类地行星形成模型非常成功地产生了质量和轨道与地球和金星相似的行星。与岩石系外行星的多行星系统的经典理论预测和推断的人口统计数据形成鲜明对比，金星和地球与邻近的水星和火星之间的质量（>10）和轨道周期（>2）比在数值生成的系统中并不常见。虽然小火星问题的可行解决方案在文献中非常丰富，但水星的特殊起源仍然相当神秘。在本文中，我们调查的可能性，水星形成在一个质量耗尽，内部区域的地球盘（a < 0.5 au）。这种机制在类地行星形成模型中经常被忽略，因为在1亿年时间尺度上分辨数百个短周期天体的计算成本很高。通过测试多个磁盘配置文件和质量分布，我们确定了几个有前途的初始条件，导致非常成功的模拟系统。特别是，我们最成功的模拟考虑中等总质量的汞形成物质（0.1-0.25地球质量）。虽然较大的初始质量往往会产生不成比例的水星类似物，但较小的值往往会抑制行星的形成，因为整个区域的物质很容易被金星吸积。此外，我们发现，浅的表面密度分布和较大的库存的小微行星适度提高充分复制水星的可能性。
2021-04-22 astro-ph.EP
Formation of the four terrestrial planets in the Jupiter-Saturn chaotic excitation scenario: fundamental properties and water delivery
Kindai University（近畿大学）；Center for Computational Astrophysics, National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台天体计算物理中心）；Planetary Exploration Research Center, Chiba Institute of Technology（千叶工业大学行星探索研究中心）
研究通过木星-土星混沌激发情景分析，发现四颗类地行星的形成与水输送机制相关，并揭示了地球水含量的来源。
2026-02-19 astro-ph.EP
Extreme close encounters between proto-Mercury and proto-Venus in terrestrial planet formation
现代的类地行星形成模型需要在微行星盘中的0.5-0.7金的固体耗尽来解释水星的小质量。地球和金星类似物出现后，约1亿年的碰撞增长，而水星形成的扩散尾巴的星子盘。我们对质量限制在0.7-1.0 au的小行星盘进行了250次N体模拟，以研究Deng（2020）最近提出的近距离接触的统计数据，作为对水星高铁质量分数的解释。我们总共形成了39个水星类似物，所有的原水星类似物都被原金星分散在内部。在原金星获得0.7金星质量后，原水星通常会经历6次与原金星的极端近距离接触（最接近小于6金星半径）。在如此近的距离，潮汐相互作用已经可以显著地影响轨道运动，使得N体处理本身无效。如果考虑到轨道角动量的潮汐耗散，预计会有更多更近的相遇。混合N体流体动力学模拟，治疗轨道和遇到动力学自洽，是可取的评估程度的潮汐地幔剥离的原水星。
2020-08-23 astro-ph.EP
Brief Follow-up on Recent Studies of Theia's Accretion
Kaib & Cowan（2015）最近使用类地行星形成模拟得出结论，形成月球的撞击物（忒伊亚）只有约5%或更少的机会具有与地球相同的氧同位素组成，而Mastrobuono-Battisti等人（2015）使用看似相似的模拟和方法得出更高的值约20%或更高。在这里，我们从一组模拟中得出这两篇论文的结果。与Kaib & Cowan（2015）相比，Mastrobuono-Battisti等人（2015）的分析系统地产生了更大质量的忒伊亚类似物，并在原始原行星盘上施加了更平坦的同位素梯度。这两种效应都减少了地球和忒伊亚类似物之间的同位素差异。虽然众所周知，很难产生类似于我们实际的类地行星的系统，但Kaib & Cowan（2015）的分析更经常选择和分析在真实行星附近轨道位置的地球和火星类似物。鉴于此，我们得出结论，Kaib & Cowan（2015）发现的地球和忒伊亚之间更大的同位素差异更好地反映了类地行星形成模型的预测。最后，虽然模拟的不确定性和地球对月球形成的贡献增加了与经典的巨型撞击假说一致的忒伊亚类似物的比例，但这一比例仍然保持在5-8%的范围内。
2015-06-19 astro-ph.EP
Comparisons of the core and mantle compositions of earth analogs from different terrestrial planet formation scenarios
地核和地幔的化学成分提供了对导致其形成的过程的深入了解。另一方面，N体模拟通常不包含化学信息，并且只试图再现类地行星的质量和轨道。这些模拟可以分为四个潜在的可行的方案太阳系形成（经典，环，大钉，早期不稳定），我们共编译433 N体模拟。我们使用熔融标度定律结合地核形成的多阶段模型，将这些模拟的输出与地核和地幔的化学成分联系起来。我们发现地球类似物的组成在很大程度上取决于平衡胚胎核心的分数和N体模拟中的初始胚胎质量。在考虑岩浆海洋的生命周期时，模拟类型可能很重要，其中Grand Tack模拟在最后一次巨大撞击后有最大数量的物质增生。然而，由于地球地幔成分对不同参数的敏感性和N体模拟的随机性，我们不能排除任何吸积情景或初始胚胎质量。将地球类似物经历的最后一次胚胎撞击与特定的月球形成情景进行比较，我们发现月球形成撞击的特征取决于N体模拟中的初始条件，其中较大的初始胚胎质量促进较大和较慢的月球形成撞击物。火星大小的初始胚胎最符合典型的打了就跑的场景到一个固体地幔。我们的研究结果表明，约束平衡的冲击器核心和N体模拟的初始胚胎质量的分数可能是重要的了解地球的吸积历史和月球形成的影响的特点。
2023-02-21 astro-ph.EP
Embryo formation with GPU acceleration: reevaluating the initial conditions for terrestrial accretion
太阳系的类地行星被认为是在数百万年的时间里从一片较小的胚胎和微行星的海洋中积累而成的。由于不可能知道原始太阳星云中固体的表面密度分布和尺寸频率分布，区分各种提出的演化方案一直是历史上困难的。几乎所有以前的类地行星形成的模拟都假设月球到火星的大量胚胎在原始气盘阶段形成于整个内太阳系。然而，通过胚胎增长模型验证这一假设在计算上具有挑战性，因为需要大量的身体。在这里，我们重新评估这个问题的GPU加速，直接N体模拟胚胎生长从r~100公里的微行星。我们发现，胚胎出现的原始气相在一个给定的径向距离已经有类似的质量最大的物体在同一半长轴在现代太阳系。因此，地球和金星达到了它们现代质量的50%，火星质量的胚胎在火星区域形成，谷神星质量的物体在整个小行星带中普遍存在。与其他最近的工作相一致，我们的新的初始条件的陆地吸积模型产生显着改善太阳系类似物时，通过巨大的影响阶段的行星形成。然而，我们仍然得出结论，需要一个额外的动力学机制，如巨行星迁移，以防止地球大规模的火星类似物的增长。
2020-05-07 astro-ph.EP
Terrestrial Analogs to Titan for Geophysical Research
Brown University（布朗大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校）；Nantes Université, Univ. Angers, CNRS（南特大学、昂热大学、法国国家科学研究中心）；Blue Marble Space Institute of Science（蓝大理石空间科学研究所）；Southwest Research Institute（西南研究院）；Hellenic Space Center（希腊航天中心）；University of Bristol（布里斯托大学）
本文探讨了地球与泰坦的地质相似性，提出通过实地类比研究来深化对这两个天体地质过程的理解。
2026-02-19 astro-ph.EP
Reflected spectroscopy of small exoplanets II: characterization of terrestrial exoplanets
能够进行高对比度成像的太空望远镜被认为是寻找类太阳恒星周围的类地行星并确定其潜在可居住性的途径。因此，量化反射光谱的能力是至关重要的，通过直接成像的类地系外行星，现有的工作集中在现代地球的行星类似物。在这里，我们超越了地球的类似物，并使用贝叶斯检索算法ExoReL $^\Re$，以确定我们可以从它们的反射光谱中了解到什么。认识到类地系外行星的潜在多样性，我们的重点是区分大气场景没有任何先验知识的主导气体。我们发现，虽然光学波段（$0.4-1.0\ μ$ m）的中等分辨率光谱可能足以表征现代地球模拟，但它可能会导致对类似太古代地球或具有CO $_2$主导大气的行星的错误解释。包括近红外波段（$1.0-1.8\ μ$ m）的观测可以防止这种误差，确定大气的主要成分（N $_2$、O $_2$或CO $_2$），并量化痕量气体（H $_2$ O、O $_3$和CH $_4$）。这些结果对确定未来系外行星直接成像任务的科学要求、设计波段带宽和观测方案具有参考价值。
2022-04-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
The early instability scenario: terrestrial planet formation during the giant planet instability, and the effect of collisional fragmentation
太阳系的动力学状态可以用巨行星之间的轨道不稳定性来解释。最近的一个模型提出，巨行星不稳定性发生在类地行星形成的过程中。这种情况已经被证明是与内太阳系相匹配的，因为它阻碍了火星的生长，并阻止了小行星带中的行星形成。在这里，我们提出了一个大样本的新的模拟“早期不稳定”的情况。我们使用一个N体积分方案，占碰撞碎片，也进行了大量的控制模拟，不包括早期的巨行星不稳定性。由于总粒子数在考虑碰撞碎裂时减少得较慢，因此不断增长的行星的轨道通过动力学摩擦和与耗散角动量的小天体相遇（例如：打了就跑的撞击）而受到更强烈的阻尼。与没有碰撞碎片的模拟相比，我们完全进化的系统在其紧凑的质量分布和动态冷轨道方面提供了与太阳系类地行星更好的匹配。碰撞过程还往往会延长地球类似物的动态吸积时间尺度，并缩短火星类似物的动态吸积时间尺度。这产生的系统与相对增长的时间尺度更一致的同位素测年推断。因此，对于任何成功的内太阳系演化模型来说，解释碎片化都是极其重要的。
2018-12-18 astro-ph.EP
The Age of the HD 15407 System and the Epoch of Final Catastrophic Mass Accretion onto Terrestrial Planets around Sun-like Stars
根据光谱测量，我们确定HD 15407双星系统的年龄约为8000万年。主星HD 15407A（光谱类型F5V）显示出强烈的中红外过量辐射，表明其内部行星系统中的岩石行星胚胎或行星之间最近发生了灾难性的碰撞。综合所有已知的在其类地行星带有大量尘埃的恒星，表明对于大约太阳质量的恒星来说，这种温暖的尘埃现象发生在3千万年到1亿年之间。相比之下，对于几个太阳质量的恒星，岩石行星最终聚集的主导时代发生在更早的时间，在1000万年到3000万年之间。当与岩石类地天体形成的模型相比较时，温暖尘埃现象的发生率意味着在类太阳恒星周围的类地行星带中岩石行星形成是常见的。
2010-05-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
A possible signature of terrestrial planet formation in the chemical composition of solar analogs
最近的研究表明，与大多数（约85%）邻近的太阳双星相比，太阳的元素丰度是异常的。与它的孪生子相比，太阳表现出相对于挥发物（Tc<900 K）缺乏难熔元素（那些冷凝温度Tc> 900 K的元素）。这一发现被推测是行星形成的一个标志，与大多数太阳双胞胎相比，太阳周围的行星形成效率更高。此外，在这种情况下，发现的丰度模式似乎更有可能与类地行星的形成有关。在这项工作中，我们分析了丰富的结果，从六个大型独立的恒星丰度调查，以确定他们是否确认或拒绝这一观测结果。我们发现，在这六项研究中，太阳类似物的元素丰度与建议作为行星形成签名的Tc趋势一致。当这些结果被不均匀地平均时，得出相同的结论。我们还研究了丰度与第一电离势（FIP）的依赖关系，这与Tc相关。与FIP的趋势将表明一个不同的起源的丰度模式发现，但我们表明，与Tc的相关性是统计上更显着。我们鼓励对富含金属的太阳类似物和晚期F型矮星进行类似的研究，对于这些恒星，元素丰度中的行星形成签名的假设做出了非常具体的预测。最后，我们研究了最近的一篇论文，该论文声称，两颗拥有超级地球般行星的恒星的丰度模式与行星形成签名假设相矛盾。相反，我们发现这两颗恒星的化学成分与我们的假设完全一致。
2010-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Terrestrial Planet Formation During the Migration and Resonance Crossings of the Giant Planets
当较小的天体（胚胎）吸积形成类地行星时，新形成的巨行星可能已经迁移并穿过了一些相互的平均运动共振（MMR）。通过N体模拟，首次研究了木星和土星的微行星迁移效应，以及它们1：2 MMR交叉对类地行星形成的影响。这些模拟考虑了MMR穿越和行星迁移的不同时间尺度。总共进行了68次高分辨率的模拟，使用了2000个盘状微行星，这是对以前发表的结果的重大改进。即使当1：2的MMR穿越和行星迁移的影响包括在系统中，金星和地球的类似物（考虑到轨道和质量）成功地形成了几次运行。此外，我们还发现，在行星迁移过程中，超过1.5-2 AU的微行星轨道被与木星和土星更偏心的轨道（相对于现在）相关的增强的扫描长期共振动态耗尽。然而，这种消耗并没有阻止大质量火星类似物（质量超过火星1.5倍的行星）的形成。虽然MMR交叉后期（t > 3000万年）可能会删除这样的行星，但类似火星的小质量行星在过度兴奋的轨道（高e和/或i）上幸存下来，或者完全消失在这些系统中。我们的结论是，木星和土星的相互1：2 MMR的轨道迁移和交叉不可能为太阳系类地行星的形成提供合适的轨道条件。这表明，要解释火星的小质量以及火星和木星之间没有其他行星，外部小行星带必须由于与木星/土星的相互作用或其他机制（例如，流氓超级地球）。
2013-06-28 astro-ph.EP
The Feeding Zones of Terrestrial Planets and Insights into Moon Formation
[摘要]我们提出了一套广泛的类地行星形成模拟，允许定量分析的随机后期阶段的行星形成。我们将进食区宽度Delta a量化为构成最终行星的行星胚胎和星子的初始半长轴的质量加权标准偏差。在我们的模拟中，行星的进食区的大小与其最终质量或半长轴无关，这表明行星的质量与其波动的库存之间没有系统的趋势。相反，我们发现任何质量大于0.1M地球的行星的供给区大致与其形成的初始盘的径向范围成正比：Δ a~0.25（a_max-a_min），其中a_min和a_max是初始微行星盘的内外边缘。这些广泛的随机补给区对月球的起源有着重要的影响，因为经典的假设预测月球应该主要由地球最后一个主要撞击物（忒伊亚）的物质组成，但其同位素组成与地球无法区分。特别是，我们发现，忒伊亚类似物的喂养区是显着更随机比行星类似物。根据我们假设的氧同位素在星子盘内的初始分布，我们发现地球和忒伊亚形成的概率约为5%或更低，其同位素差异等于或小于地球和月球的。事实上，我们预测，每一个行星质量体都应该有一个独特的同位素特征。此外，我们发现缺乏大量的忒伊亚类似物和高速月球形成的碰撞，这是最近提出的两种对月球同位素组成的解释。我们的工作表明，仍然没有一个关于月球起源的方案，可以用高概率事件来解释其同位素组成。
2015-02-03 astro-ph.EP
Probing the era of giant collisions: millimeter observations of the HD 166191 system
针对疑似类地行星区发生巨型碰撞的HD 166191系统开展毫米波观测，通过ALMA和SMA观测数据建模分析星盘气体与尘埃分布，为理解原行星盘到碎屑盘的过渡及碰撞发生阶段提供依据。
2025-11-14 astro-ph.EP
Terrestrial planet formation from a ring: long-term simulations accounting for the giant planet instability
本研究通过200 Myr的长期模拟探讨了从环中形成类地行星的过程，考虑了巨行星不稳定性对系统激发状态、大撞击时间及月球形成的影响，发现晚期不稳定性更符合月球形成时间，但后期贴壳质量和角动量亏损仍存在差异。
2024-04-26 astro-ph.EP
Early Bombardment of the Moon: Connecting the Lunar Crater Record to the Terrestrial Planet Formation
本文通过建立内太阳系撞击体动力学模型，揭示月球早期轰击主要由类地行星形成后遗留的岩石质星子造成，并解释了月球盆地记录的保存偏差及雨海晚期形成的概率。
2023-03-30 astro-ph.EP
Formation of Terrestrial Planets
在过去的十年里，我们对类地行星形成的理解取得了重大进展。但关键问题依然存在。在这篇评论中，我们首先解决的100公里尺度的星子的尘埃凝结和浓度的结果，目前的模型有利于流动的不稳定性的增长。微行星通过卵石和微行星的吸积作用成长为火星大小（或更大）的行星胚胎。内太阳系最终组装的模型必须符合与类地行星和小行星有关的限制，包括它们的轨道和成分分布以及推断的生长时间尺度。目前的两个模型-大钉和低质量（或空的）原始小行星带假设-都符合经验限制，但都有关键的不确定性，需要进一步研究。我们提出了近距离超级地球的形成模型-最接近我们自己的类地行星，尽管它们的形成历史非常不同-和气体巨系统中的类地系外行星。我们解释了为什么超级地球系统不能形成原位，而是可能是向内的气体驱动的迁移，然后由紧凑的共振链中断的结果。太阳系不太可能拥有一个早期的超级地球系统;相反，木星的早期形成可能阻止了冰巨人的向内迁移。最后，我们提出了一系列事件，可以解释为什么我们的太阳系看起来不同于99%以上的系外行星系统。
2018-03-23 astro-ph.EP
Terrestrial planet and asteroid belt formation by Jupiter-Saturn chaotic excitation
本研究发现木星-土星近共振引发的盘天体混沌激发可形成内太阳系窄盘，模拟显示该机制能复现类地行星的轨道、质量等特征，还可解释小行星带的结构、质量与分类属性。
2023-02-22 astro-ph.EP
Importance of Giant Impact Ejecta for Orbits of Planets Formed during the Giant Impact Era
类地行星被认为是由火星大小的原行星的巨大撞击形成的。通过巨大撞击形成的行星具有高度偏心的轨道。行星周围的一群星子可能会通过随机能量的均分（动力学摩擦）导致行星的偏心阻尼。然而，动力摩擦增加了微行星的偏心率，导致微行星之间的高速碰撞。碰撞级联将星子研磨成尘埃，直到尘埃颗粒由于辐射压力而被吹出。因此，星子的总质量由于碰撞碎裂而减少，这削弱了动力学摩擦。我们研究了原行星在星子盘中的轨道演化，并考虑了星子的碰撞碎裂。对于100公里或更小的星子，动力摩擦是微不足道的偏心阻尼的行星，因为碰撞破碎。另一方面，巨大的撞击会喷射出碰撞碎片。虽然巨大的撞击喷出物的总质量是0.1 - 0.3个地球质量，但最大的撞击喷出物大小约为1，000公里。我们还研究了初始偏心率为0.1的单行星在一群这样巨大的撞击喷出物中的轨道演化。虽然巨大的撞击喷出物的总质量每3千万年减少3倍，但由于与巨大撞击喷出物的相互作用，行星的偏心率被阻尼到地球水平（~0.01）。因此，巨大的撞击喷出物对确定类地行星轨道具有重要意义。
2019-11-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Response of Planetary Atmospheres to the Impact of Icy Comets II: exo-Earth Analogues
本研究利用 WACCM6/CESM2 与彗星撞击模型模拟冰彗星撞击具有昼夜循环的类地系外行星，并通过与潮汐锁定行星对比，揭示环流机制如何限制水汽垂直输送、成分变化及撞击可观测性。
2025-07-24 astro-ph.EP
The early instability scenario: Mars' mass explained by Jupiter's orbit
太阳系巨行星的形成早于结束类地行星形成过程的大规模撞击的最终时代。在它们形成之后，巨行星的轨道经历了一段动力学不稳定的时期。太阳系的几个性质最近被解释为这一事件在太阳诞生后的第一个~ 1亿年内发生的证据;大约与内行星的最后组装同时发生。在最近的一系列论文中，我们认为这种早期的不稳定性可以解决类地行星形成的经典数值研究中揭示的几个问题，即火星和小行星带的小质量。在本文中，我们重新审视了早期不稳定的情况下，专门设计了一套模拟，以了解地球和火星的形成对木星和土星轨道的特定演变的敏感程度。通过直接从最近的小行星吸积的高分辨率模拟导出我们的初始陆地盘，我们的结果在很大程度上证实了我们以前的研究结果，关于不稳定性的效率截断地球形成区域以外的陆地盘的模拟，最好地复制外部太阳系。此外，我们的工作验证了原始的2：1木星-土星共振早期不稳定性框架作为一个可行的演化路径的太阳系。虽然我们的模拟阐明了地球系统在巨行星迁移时期的脆弱性，但当对一些观测约束进行仔细审查时，许多实现都产生了杰出的太阳系类似物。最后，我们强调了模型无法形成足够的汞类似物和地球和金星的低偏心率作为未来数值研究要解决的最重要的突出问题。
2021-06-09 astro-ph.EP
Delivery of water and volatiles to the terrestrial planets and the Moon
通过模拟行星影响下的微行星盘的演化，已经表明从木星轨道以外输送到地球的水的质量可以与陆地海洋的质量相媲美。相当一部分的水可能已经被输送到地球的胚胎，当它的质量小于地球的当前质量。当地球胚胎的质量增长到目前地球质量的一半时，输送到胚胎的水的质量可能是从木星和土星的补给区输送到地球的水总量的近30%。陆地海洋的水可能是由几个来源的水混合而成的结果，这些水具有较高和较低的D/H比。从木星轨道外输送到金星的水的质量几乎与地球相同，如果归一化为行星的单位质量。输送到火星的水的单位质量是地球的两到三倍。从木星轨道以外输送到月球的水的质量可能比地球少20倍。
2020-03-22 astro-ph.EP
Atmospheric Dynamics of a Near Tidally Locked Earth-Size Planet
地球大小的行星处于或接近潮汐锁定状态的发现和表征对于理解类地行星的演化至关重要，金星是一个明显的类比。系外行星科学处于描述数百个陆地行星大气特征的起点，从而提供了远大于太阳系内有限的陆地行星大气清单的统计样本。然而，用于表征系外行星大气的基于模型的方法依赖于太阳系数据，导致我们有限的库存既是基础又是关键的大气实验室。目前的类地系外行星人口统计数据严重偏向于短周期行星，其中许多行星预计将被潮汐锁定，也可能是失控的温室候选者，类似于金星。在这里，我们描述了陆地系外行星人口的增加和气候模拟潮汐锁定的研究。这些系外行星的研究被放置在金星的背景下，金星是一个地球大小的异步转子的本地例子，接近潮汐锁定极限。我们描述了最近关于金星大气动力学的经验教训，以及这些经验教训如何与我们兄弟星球的进化有关。我们讨论了这些经验教训的系外行星大气的影响，并概述了金星气候的全面表征，以实现全面和强大的解释陆地行星大气的必要性。
2022-04-20 astro-ph.EP
Searching for the signatures of terrestrial planets in F-, G-type main-sequence stars
我们已经研究了挥发物-难熔物丰度比，以探讨它们与低质量行星形成的可能关系。本文利用高质量的HARPS和UVES光谱对61颗晚F型和早G型主序星进行了全微分化学丰度分析，其中29颗是行星宿主星，32颗是未探测到行星的恒星。作为以前的太阳类似物样本，这些恒星比太阳稍热，也提供了非常准确的金属丰度范围$-0.3<{\rm [Fe/H]}<0.4$的银河系化学丰度趋势。有行星和没有行星的恒星显示出相似的平均丰度比。此外，当除去银河系化学演化的影响，这些平均丰度比，$Δ{\rm [X/Fe]_{SUN-STARS}}$，与冷凝温度往往表现出不太陡峭的趋势，几乎为零或略负的斜率。我们还分析了26颗富含金属的恒星的子样本，其中13颗有已知的行星，13颗没有已知的行星，并发现了类似的，虽然不相等，丰度模式与负斜率的恒星样本和没有行星。使用S/N $\ge 550$的恒星，对于有行星和没有行星的恒星，都提供了同样陡峭的丰度趋势，斜率为负。我们重新审视了太阳类似物的样本，以研究这些恒星的丰度模式，特别是8颗拥有超类地行星的恒星。在这些具有非常低质量行星的恒星中，只有四颗显示出明显的丰度随冷凝温度而增加的趋势。最后，我们将这些观测到的斜率与使用一个简单模型预测的斜率进行了比较，该模型使我们能够计算每个行星系中形成类地行星的岩石质量。我们没有发现任何证据支持的结论，挥发分，难熔丰度比有关的岩石行星的存在。
2013-02-27 astro-ph.EP
Terrestrial planet formation: Dynamical shake-up and the low mass of Mars
我们考虑一个动力学的震动模型来解释火星的低质量和缺乏行星的小行星带。在我们的假设中，当太阳星云耗尽时，与木星的长期共振扫过内太阳系，使太阳原行星盘中的共振激发与碰撞阻尼相对抗。我们报告的结果广泛的数值计算的行星形成的星子在陆地区，有和没有动力学的动摇。如果太阳在陆地区域的气盘在大约一百万年内耗尽，那么横扫共振会抑制小行星带中的行星形成，并大大限制火星的大小。这种现象可能发生在其他长周期大质量行星的恒星周围，表明小行星带类似物很常见。
2017-03-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Telling twins apart: Exo-Earths and Venuses with transit spectroscopy
计划于2018年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜将预示着系外行星光谱学的新时代。JWST将是第一台灵敏度足以从透射光谱中潜在地表征类地行星的望远镜。在这项工作中，我们探讨的可能性，类地行星与金星型和地球型的大气层可以区分彼此使用的光谱JWST。如果我们发现一颗类地行星靠近一颗M5恒星的液态水宜居带，距离在10秒差距以内，那么就有可能探测到大气中臭氧的存在，如果臭氧的含量足够大的话，这将使富氧大气得以识别。然而，金星型大气的云会抑制我们对大气成分得出确切结论的能力，使任何结果都不明确。用JWST观测小的温带行星需要大量的资源投资，单个目标需要100次凌日才能达到足够的信噪比。探测到诸如臭氧特征等关键特征的可能性需要与云层遮蔽光谱中气体吸收的可能性进行仔细权衡。
2016-03-10 astro-ph.EP
Giant planets: good neighbors for habitable worlds?
巨行星的存在以多种方式影响着潜在的宜居世界。巨大的天体邻居可以促进行星核心的形成，并改变小行星和彗星向地球类似物的涌入。此外，巨行星可以通过引力改变轨道间接改变地球世界的气候。通过对迄今已知的147个拥有一颗主序星和一颗巨行星的系外行星系统的研究，我们发现，即使两颗行星都有稳定的轨道，“巨邻居”的存在也会减少类地行星保持宜居的机会。然而，在一小部分系统中，巨行星稍微增加了宜居带的范围，前提是地球具有很高的气候惯性。在提供限制的地方，巨行星停止影响宜居带的大小在一个有害的方式，我们确定在寻找宜居世界的主要目标。
2018-04-06 astro-ph.EP
Terrestrial Planet Formation Constrained by Mars and the Structure of the Asteroid Belt
要重现大的地球/火星质量比，需要原行星盘内1到3天文单位之间的固体物质有很强的质量损耗。Grand Tack模型调用了巨行星的特定迁移历史，以消除最初超过1 AU的大部分质量，并动态地激发小行星带。然而，人们也可以援引一个陡峭的密度梯度所产生的向内漂移和堆积的小颗粒引起的气体阻力，已被提出来解释形成的近距离超级地球。在这里，我们表明，小行星带的轨道激发提供了一个至关重要的约束，对这种情况下的太阳系。我们进行了一系列的模拟类地行星的形成和小行星带的演变开始从磁盘的星子和行星胚胎具有不同的径向密度梯度，包括木星和土星的近圆形和共面轨道。密度梯度较浅的小行星通过重力自搅拌再现了小行星带的动力学激发，但形成的火星类似物比真正的行星质量大得多。相比之下，表面密度梯度与$r^{-5.5}$成比例的圆盘再现了地球/火星的质量比，但使小行星带处于比真实带冷得多的动态状态。我们的结论是，没有磁盘的轮廓可以同时解释的类地行星和小行星带的结构。小行星带一定是被耗尽了，并被不同的机制动态地激发了，例如，在Grand Tack情景中。
2015-08-06 astro-ph.EP
Terrestrial Planet Formation from an Annulus
已经表明，类地行星的某些方面是可以解释的，特别是地球/火星的质量比，当它们形成于一个外边缘接近1.0 au的截断盘时（Hansen 2009）。这在之前已经被建模，从利用预形成的行星胚胎的生长的中间阶段开始。我们提出的模拟，旨在测试这一想法，以下的增长过程中，从公里大小的物体位于0.7至1.0天文单位之间的类地行星。模拟探索的初始条件下，在磁盘中的固体是星子与半径最初在3和300公里之间，交替包括从消散的气态太阳星云和碰撞碎片的影响。我们使用一种新的拉格朗日代码LIPAD（Levison et al. 2012），这是一种基于粒子的代码，可以模拟大量星子的碎裂，吸积和动力学演化，并且可以模拟从km大小到行星的整个生长过程。一套大的（火星质量）行星胚胎在100万年内就完成了，包含了大部分系统质量。一个静止的时期持续了10-20万年，其特征是轨道的缓慢扩散和剩余的星子的持续吸积。这被不稳定性打断，导致胚胎穿越轨道和胚胎-胚胎碰撞，最终产生最后一组行星。虽然这种演化与其他探索环带的作品中发现的不同，但最终的行星系是相似的，大致有正确的行星数量和良好的火星类似物。
2016-09-21 astro-ph.EP
A formation pathway for terrestrial planets with moderate water content involving atmospheric-volatile recycling
本研究针对中等含水量类地行星的形成路径问题，采用含大气挥发物循环的chemcomp模型模拟TRAPPIST-1型恒星周围的行星形成，发现随时间降低的卵石流入率可促成此类行星形成，佐证了蒸气循环在行星形成中的重要作用。
2024-06-30 astro-ph.EP
Outgassing Composition of the Murchison Meteorite: Implications for Volatile Depletion of Planetesimals and Interior-atmosphere Connections for Terrestrial Exoplanets
本研究通过对默奇森陨石开展不同压力下的加热实验与元素分析，探明其主要元素释气趋势，为未分异星子挥发性耗竭及类地系外行星早期释气成分提供了新见解。
2023-10-03 astro-ph.EP
Secular Resonances in Planet-Hosting Binary Stars. II. Application to Terrestrial Planet Formation
本文通过数值模拟研究含两颗巨行星的双星系统中类地行星形成，发现长期共振受抑，内侧巨行星的平均运动共振主导原行星盘动力学及最终行星质量与轨道结构。
2025-07-23 astro-ph.EP
Dynamical Constraints on Mercury's Collisional Origin
在太阳系的四颗类地行星中，水星的起源也许是最神秘的。现代的数值模拟旨在模拟类地行星形成的动力学，系统地无法复制水星;水星的质量只有地球的5%，轨道偏心率和倾角是行星中最高的。然而，水星的大铁丰富的核心和低挥发性库存脱颖而出的内行星，似乎暗示了一个激烈的碰撞起源。由于大多数用于模拟陆地吸积的算法不考虑碰撞碎裂的影响，因此很难在行星形成的更大背景下测试这些碰撞假设。在这里，我们分析了一个大的套陆地吸积模型，占碰撞机构的碎片。我们发现，在我们的模拟中，90%的行星的核心质量分数都是由于反复的碰撞而提高的。虽然这些行星中的许多在质量上与水星相似，但它们很少位于水星轨道上。此外，我们还进行了一批额外的模拟，旨在专门测试单一的巨型撞击起源场景。我们发现小于1%的概率，同时复制水星-金星动力学间距和地球系统的轨道激发度后，这样的事件。虽然动力学模型在理解火星的低质量方面取得了很大的进步，但它们无法形成准确的水星类似物仍然是一个突出的问题。
2019-04-03 astro-ph.EP
Formation of Terrestrial Planets
本综述总结类地行星形成研究进展，涵盖尘埃凝聚、流不稳定性、星子与胚胎生长、晚期撞击，并比较三种内太阳系模型及系外行星差异成因。
2024-11-05 astro-ph.EP
Terrestrial Planet Formation in a protoplanetary disk with a local mass depletion: A successful scenario for the formation of Mars
我们太阳系的类地行星形成模型已经成功地产生了质量和轨道与金星和地球相似的行星。然而，这些模型通常无法产生大约1.5 AU的火星大小的物体。通常围绕火星半长轴形成的天体，一般来说，比火星大得多。只有当木星和土星被假设有非常偏心的轨道（e $\sim$ 0.1），这似乎是相当不可能的太阳系，或者，如果原行星盘被截断在1.0 AU，模拟已经能够产生火星样的机构在正确的位置。在本文中，我们研究了火星形成的另一种情况，在这种情况下，原太阳星云密度的局部耗尽导致行星胚胎的非均匀形成，并最终形成大约1.5 AU的火星大小的行星。我们已经进行了广泛的数值模拟的形成类地行星在这样一个磁盘的不同规模的本地密度耗尽，和不同的轨道配置的巨行星。我们的模拟指出了在1.5 AU左右形成火星大小的天体的可能性，特别是当圆盘局部质量耗尽的规模适度高（50-75%）并且木星和土星最初处于当前轨道时。在这些系统中，火星类似物是由原行星物质形成的，这些原行星物质起源于当地质量耗尽的内部或外部区域。结果还表明，地球大小的行星可以形成约1 AU，通过原始的富水微行星和行星胚胎吸积大量的水。我们提出了我们的研究结果，并讨论了它们对我们的太阳系的类地行星的形成的影响。
2013-12-13 astro-ph.EP
TRAPPIST Habitable Atmosphere Intercomparison (THAI) workshop report
类地系外行星的大气表征时代即将到来。观测前的建模对于预测观测挑战和为数据解释做准备至关重要。本文介绍了TRAPPIST可居住大气相互比较（THAI）研讨会（2020年9月14日至16日）的报告。讨论了类地系外行星大气过程的气候模型和参数化、模型的进步和局限性以及未来模型发展的方向。我们希望这份报告将被用作未来系外行星大气数值模拟的路线图，并与天文学界保持密切联系。
2021-04-02 astro-ph.EP
Rethinking the role of the giant planet instability in terrestrial planet formation models
过去几十年来，计算能力和数值方法的进步引发了对类地行星形成后期阶段的动力学研究的大量产出。在其他奇特的内太阳系性质中，模拟的能力在行星的地球化学推断的吸积时间尺度内重现火星的小质量，在富含钙铝的包裹体（CAIs）出现后，可以说是判断进化假说的黄金标准。目前，一些独立的模型能够一致地产生类似火星的行星，同时满足各种重要的观测和地球化学约束。然而，所有的模型仍然必须考虑到巨行星迁移和轨道不稳定的影响;动力学和宇宙化学约束表明，星云气体扩散后的第一个1亿年内发生了一个事件。如果不稳定发生在这个窗口的前几个百万年，扰动可能会影响火星的大部分生长。在这份手稿中，我们将注意力转向t= 5000万年后发生不稳定的情况。具体来说，我们模拟的不稳定性的影响，通过以前的胚胎吸积模型产生的三个近组装的地球系统，并包含三个大的原行星的轨道内部的收集火星质量的胚胎和碎片。虽然不稳定性持续引发月球形成的影响，并有效地从我们的模型中的火星区域去除过多的物质，但我们发现我们的最终系统过于动态地兴奋，缺乏火星和水星的类似物。因此，我们的结论是，虽然可能，我们的情况是更不可能比不稳定发生的时间更早，或在地球和金星的轨道是远远低于动态激发的时候。
2022-09-01 astro-ph.EP
Building the Terrestrial Planets: Constrained Accretion in the Inner Solar System
到目前为止，还没有一个吸积模型能够成功地再现内太阳系中所有观测到的约束。这些限制包括：1）轨道，特别是小的偏心率; 2）类地行星的质量--特别是火星相对较小的质量在以前的模拟中没有得到充分的再现; 3）地球和火星的形成时间尺度，从Hf/W同位素解释; 4）小行星带的整体结构，特别是缺乏行星胚胎大小物体的印记; 5）地球相对较大的含水量，假设它是以富含水的原始小行星物质的形式提供的。在这里，我们提出了40个高分辨率（N=1000-2000）动力学模拟的后期行星吸积的结果，再现这些约束的目标，虽然忽略了水星。我们假设木星和土星在每次模拟开始时都是完全形成的，并测试与“尼斯模型”一致和相反的轨道配置。“我们发现，木星和土星在圆形轨道上的配置在正确的时间尺度上形成了低偏心率的类地行星和富含水的地球，但火星的质量太大了5-10倍，胚胎经常滞留在小行星带中。木星和土星在当前位置但初始偏心率略高（e = 0.07-0.1）的配置产生了一个小火星，一个无胚胎的小行星带，和一个合理的地球模拟，但很少允许水输送到地球。我们测试的配置中没有一个再现了所有观察到的约束。（节略）
2009-05-22 astro-ph.EP
Effects of Dynamical Evolution of Giant Planets on the Delivery of Atmophile Elements During Terrestrial Planet Formation
最近的观测开始揭示原恒星盘和太阳系以外行星的组成。本文探讨了巨行星动力学演化对类地行星组成的影响。我们用一个简单的凝聚模型估算了这些岩石行星的初始组成，并数值研究了太阳系几种不同形成模型中形成的行星的组成。我们发现，难熔元素和中等挥发性元素的丰度几乎不依赖于形成模式，并且所有的模式都可以重现地球上这些元素的丰度。另一方面，亲大气元素的丰度则取决于冰质星子向内盘的散射速率以及内盘星子的混合速率。对于经典的形成模型，这两种机制都不是有效的，大气元素在类地行星最后组装过程中的吸积似乎是困难的。对于Grand Tack模型，这两种机制都是有效的，这导致了内盘中亲大气元素的相对均匀的吸积。还可能具有“混合”场景，其中混合不是非常有效，但是散射是有效的。在这种情况下，大气元素的丰度随轨道半径的增加而增加。这种情况可能发生在一些太阳系外的行星系中，这些行星系没有巨行星或没有来自巨行星的强烈扰动。我们还确认，大钉的情况下，导致小行星类似物的分布，岩石星子往往存在内部冰冷的，并表明他们的整体组成是一致的S-型和C-型的微行星，分别。
2015-12-27 astro-ph.EP
Correlations between compositions and orbits established by the giant impact era of planet formation
类地行星形成的巨大撞击阶段建立了超级地球的轨道特性（半长轴间距，偏心率，相互倾斜）和内部成分（存在或不存在气体包层）之间的联系。使用N体模拟和分析论证，我们表明间距不仅来自偏心率，而且来自倾斜度。较平坦的系统获得更紧密的间距，这是引力散射和合并之间偏心率平衡的结果，引力散射增加偏心率，合并抑制偏心率。残留盘气体的动力摩擦在调节合并和阻尼倾角和偏心率方面起着关键作用。具有中等气体阻尼和高固体表面密度的系统会产生具有紧密间距、小偏心率和小倾角的气体包裹的超级地球。在没有太多周围气体的情况下，超级地球在具有低固体表面密度的圆盘中凝结的系统，产生了具有更宽间距，更大偏心率和更大相互倾斜度的岩石行星。这两个群体的组合可以重现观测到的空间分布，周期比，过境行星的多重性，和过境持续时间比所表现出的开普勒超级地球。这两个种群都是在原地形成的，也有助于解释观测到的偏心率与行星大小的趋势，以及体积密度与质量测量方法（径向速度与过境时间变化）的趋势。在这项研究中所做的简化-包括有限的模拟时间跨度，以及气体动力摩擦和气体耗尽历史的近似处理-应该在未来的工作中得到改进，以便与观测结果进行详细的定量比较。
2016-03-22 astro-ph.EP
Our Solar System Neighborhood: Three Diverging Tales of Planetary Habitability and Windows to Earth's Past and Future
该研究通过分析太阳系内金星、地球、火星三颗类地行星的基本特性及太阳演化对其演化路径的影响，提出三者的演化可作为行星宜居性研究的重要模板，助力构建更综合的宜居性研究方法。
2024-11-02 astro-ph.EP
The Formation of Habitable Planets in the Four-Planet System HD 141399
本文研究了系外行星系统HD 141399的宜居带中可能形成的类地行星。在这个系统中，HZ大约位于行星c（a = 0.7 au）和d（a = 2.1 au）之间。在HZ中具有不同初始条件的小物体的纯牛顿框架中的运动方程的广泛的数值积分被执行。我们的研究包括几个步骤，从分布在行星c和d之间的500个无质量天体开始，以模拟小天体盘的发展。结果发现，大约10^6年后，一个类似于我们太阳系木星内部主带的带状结构出现了。然后，我们继续给小天体质量（月球质量），并考虑到这些类行星物体之间的引力相互作用。为了寻找类地行星的形成，计算了由于碰撞而产生的具有一定比例水的物体的生长。我们观察到行星形成在与平均运动共振（MMR）相关的区域。到目前为止，在HD 141399系统中还没有观测到类地行星的证据，但从我们的结果中，我们可以得出结论，即使有适当数量的水，也有可能在HZ中形成类地行星。
2019-04-30 astro-ph.EP
Venus as an Analog for Hot Earths
在这里，我们评估我们最近的行星邻居，金星，作为一个失控的温室气体状态的例子，边界的内部边缘的宜居带。尽管金星目前的表面环境如地狱，但金星表面可能曾经有海洋般的液态水，适合居住。随着时间的推移，它失去了潜在的危险环境，因为太阳变亮了。今天，它代表了可居住行星演化的最终状态，因此它提供了关于可居住性作为一个行星过程的宝贵经验。在太阳系之外，金星外类似物可能是常见的行星类型，我们可能已经发现了许多金星的姐妹围绕其他恒星运行。此外，我们不久的将来的系外行星探测和表征方法偏向于观测它们。因此，考虑金星可以教我们关于金星外类似物的东西是有益的。通过在不同的天体物理背景下观察不同年龄的金星外行星，这些遥远的热地球世界同样可以让我们见证过去在金星上发生的过程。
2018-04-16 astro-ph.EP
In the Presence of a Wrecking Ball: Orbital Stability in the HR 5183 System
随着调查持续时间的不断攀升，使用径向速度方法发现的系外行星逐渐延伸到越来越长的轨道周期。对潜在木星类似物的敏感性不断提高，揭示了轨道结构的多样性，这些结构与我们太阳系中发现的结构有很大不同。最近发现的HR 5183 b就是一个很好的例子;它是一颗在高偏心率（$e = 0.84$）$\sim$ 75年轨道上的巨行星。从行星系动力学历史的角度来看，这种巨行星轨道的存在本质上是有趣的，也是为了研究这些系统的持续动力学稳定性和可居住性的影响。在这项工作中，我们研究后者，提供动力学模拟的结果，探索HR 5183巨行星的偏心轨道允许存在于宿主恒星的宜居带内的稳定区域。我们的研究结果表明，尽管巨大的行星令人难以置信的扰动影响，仍然有一个狭窄的位置宜居带，类地行星可能居住在长期稳定的轨道。我们讨论了巨行星对稳定的类地行星潜在可居住性的影响，包括对类地行星偏心率的调制和从类地行星位置观测巨行星的周期性壮观景象。
2019-10-25 astro-ph.EP
Possible climates on terrestrial exoplanets
围绕其他恒星的类地行星上可能存在什么样的环境？尽管缺乏直接观测，但推测系外行星的气候可能还为时过早，例如优化未来的望远镜观测，或评估宜居世界的可能性。一级，气候主要取决于：1）大气成分和挥发物存量; 2）入射恒星通量; 3）行星自转的潮汐演化，这可以显著地锁定一颗具有永久夜晚的行星。大气成分和质量取决于难以模拟的复杂过程：挥发物的来源、大气逃逸、地球化学、光化学。我们讨论的物理限制，可以帮助我们推测可能的大气类型，这取决于行星的大小，其最终距离的恒星和恒星类型。假设大气层是已知的，可以使用类似于为模拟地球以及太阳系中其他地球大气层而开发的全球气候模型来探索可能的气候。我们在火星、土卫六和金星上的经验表明，可以通过结合"动力核心"、辐射转移求解器、次网格尺度湍流和对流的参数化、热地面模型和挥发性相变代码等组件来开发现实的气候模拟器。在此基础上，我们可以期望为系外行星建立可靠的气候预测器。然而，无论模型的准确性如何，预测特定星球上的实际气候状况仍然具有挑战性，因为气候系统受到强烈的正向不稳定反馈的影响（例如失控的冰川和失控的温室效应）。它们可以将具有非常相似的强迫和不稳定库存的行星驱动到完全不同的状态。
2013-11-18 astro-ph.EP
Mars' Growth Stunted by an Early Giant Planet Instability
太阳系的许多动力学方面都可以用外行星经历一段轨道不稳定的时期来解释，这段时期有时被称为尼斯模型。虽然经常与月球陨石坑记录中被称为晚期重轰炸（LHB）的延迟峰值相关，但最近的工作表明，这一事件可能发生得更早;也许在类地行星形成的时期。虽然目前对陆地吸积的模拟可以再现太阳系的许多观测质量，但复制火星的小质量需要修改标准的行星形成模型。在这里，我们使用800动力学模拟表明，在太阳系外的早期不稳定性强烈影响类地行星形成，并定期产生适当大小的火星类似物。我们最成功的结果发生在类地行星在气体盘分散之后，在巨行星不稳定性开始之前，再演化1- 1000万年（Myr）的时候。在这些模拟中，在不稳定之前，火星区域已经开始吸积，但是由巨行星散射引起的动力学扰动从火星附近移除了大的胚胎。大的胚胎要么被喷射出来，要么被分散到地球和金星（在某些情况下是为了运送水），火星则作为搁浅的胚胎被留下。因此，一个早期的巨行星不稳定性可以在一个单一的模型中复制太阳系的内外。
2018-04-11 astro-ph.EP
Ultraviolet-Driven Atmospheric Degeneracies Challenge Conventional Biosignature Frameworks for Terrestrial Planets with Ultracool M Dwarf Hosts: An Archean-Analog TRAPPIST-1 e Case Study
University of California, Riverside（加州大学河滨分校）；Blue Marble Space Institute of Science（蓝大理石太空科学研究所）；University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校）；NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心）；SETI Institute（搜寻地外文明研究所）；NASA Ames Research Center（NASA艾姆斯研究中心）
本研究利用一维光化学模型，量化了TRAPPIST-1的紫外光谱能量分布不确定性对太古宙地球类似大气的影响，发现不同紫外光谱导致CH4、CO、O2和O3丰度数量级变化，产生光化学简并性，可能产生假阳性非平衡生物特征，并指出CO是区分非生物与生物表面边界假设的有力指标。
2026-06-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Terrestrial planet formation during giant planet formation and giant planet migration I: The first 5 million years
该研究利用 GENGA 模拟木星、土星生长阶段的类地行星形成，量化星子散射植入、成分混合及盘质量与范围约束。
2024-09-30 astro-ph.EP
Constraining Background N2 Inventories on Directly Imaged Terrestrial Exoplanets to Rule Out O2 False Positives
本研究使用rfast反演套件模拟直接成像类地系外行星，发现需至少覆盖1.6 μm近红外光谱和接近8m孔径，以准确约束背景N2并排除O2生物特征假阳性。
2023-11-21 astro-ph.EP
Volatile and refractory abundances of solar analogs with planets
我们提出了一个详细的丰度分析高品质的HARPS，UVES和UES光谱的95个太阳类似物，33个和62个没有检测到的行星。这些光谱具有S/N > 350。我们调查的可能性，可能存在的类地行星可能会影响的挥发分，挥发丰度比。我们没有看到有行星和没有行星的恒星之间的明显差异，无论是在仅有的7个太阳双胞胎中，还是在考虑金属丰度范围为-0.3< [Fe/H] < 0.5的95个太阳类似物的整个样本时。我们表明，在删除银河系的化学演化的影响，在这些样品中的恒星和没有行星之间的可能差异几乎消失，挥发物，难熔物的丰度比是非常相似的太阳值。我们调查的挥发性和难熔元素的丰度比与冷凝温度的太阳类似物的这个样本，特别是，特别注意那些恒星窝藏超级类地行星。
2013-02-19 astro-ph.EP
