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
The atmospheric circulation and climate of terrestrial planets orbiting Sun-like and M-dwarf stars over a broad range of planetary parameters
最近发现的温带类地行星绕附近的恒星和承诺的特点,其大气激发了需要了解的多样性可能的行星参数如何影响气候的类地行星。在这项工作中,我们调查的大气环流和气候的类太阳和M-矮星的类地系外行星的轨道上广泛的可能的行星参数,包括行星自转周期,表面压力,入射恒星通量,表面重力,行星半径和云粒子大小。我们这样做使用的大气环流模式(GCM),其中包括非灰色辐射转移和云的影响。从这套模拟的结果一般表现出定性相似的依赖关系的环流和气候的行星参数作为理想化的GCM,与定量的差异,由于包括额外的模型物理。值得注意的是,我们发现有效云粒子大小是一个关键的未知参数,可以极大地影响类地系外行星的气候。我们证实了低和高白昼侧云覆盖率的同步旋转的类地行星旋转周期增加之间的过渡。我们确定,这种云的过渡是由于涡驱动的收敛附近的亚恒星点,不应该是参数化依赖。最后,我们计算全相位光变曲线从我们的模拟行星绕M-矮星,发现改变入射恒星通量和旋转周期影响可观察到的属性的类地系外行星。我们的GCM结果可以指导对未来太空望远镜观测到的广泛可能的类地系外行星的行星气候的预期。
2019-02-08 astro-ph.EP
The Importance of 3D General Circulation Models for Characterizing the Climate and Habitability of Terrestrial Extrasolar Planets
虽然最近发现的奇异的新行星类型既挑战了我们的想象力,也拓宽了我们对行星系运作的知识,但系外行星科学最引人注目的目标可能是探测和描述在其他恒星系统中运行的可居住和可能有人居住的世界。在可预见的未来,太阳系外行星的特征将通过行星光谱和时间信号的遥感来进行,同时将这些数据仔细拟合到行星及其大气的先进模型中。类地行星很小,与它们更大的气态兄弟相比,观测起来更具挑战性;然而,在未来十年内上线的天文台将开始允许它们的表征。然而,仅仅投资于观测努力是不够的。为了充分理解我们的大型望远镜在夜空中看到的是什么,需要对行星大气进行全面的建模。在我们寻求描述可居住和可能有人居住的世界时,应使用3D大气环流模型(GCM)来评估潜在的气候状态及其相关的时间和空间相关的可观测信号。3D模型允许耦合,自洽,多维模拟,可以逼真地模拟类地太阳系外行星的气候。通过全面的3D建模获得的对地球系外行星大气的完整理论理解对于解释从当前和计划中的仪器中获取的系外行星光谱至关重要,并且对于设计旨在测量潜在可居住系外行星光谱的未来任务至关重要。我们建议继续为专注于行星和系外行星应用的3D GCM建模团队提供机构支持。
2019-03-12 astro-ph.EP
Characterization of extrasolar planetary transiting candidates II
在Gallardo等人(2005)进行的相同分析之后,我们提出了第二篇论文,对OGLE-III活动发现的低深度凌日恒星样本进行了全面表征,以选择最有希望的光谱确认候选者。我们提出了新的光学和近红外测光,推导出的物理参数,如有效温度(Teff),距离(d),恒星半径(R*)和同伴半径(Rc)。我们选择了8个M(2800 K \le Teff \le 3850 K)或K(3850 K \le Teff \le 5150 K)光谱型恒星天体作为系外行星的潜在候选者,即使考虑到它们的同伴的半径,只有恒星OGLE-TR-61,OGLE-TR-74,OGLE-TR-123和OGLE-TR-173是最有希望的M型凌日候选行星。任何这些天体的行星性质的确认将产生另一颗围绕M型恒星运行的凌日系外行星,或者更有趣的是,第一颗围绕有效温度约为2900 K的晚期M型矮星运行的系外行星。
2010-04-26 astro-ph.EP
Time resolved spectroscopy of dust and gas from extrasolar planetesimals orbiting WD 1145+017
在WD 1145+017的光变曲线中,探测到了由可能解体的小行星的尘埃造成的多次长而多变的凌日。我们目前的时间分辨光谱观测这个目标的QUCAM CCD安装在中间色散光谱仪和成像系统在4.2米威廉赫歇尔望远镜在两个不同的光谱臂:蓝臂覆盖3800-4025毫米和红臂覆盖7000-7430毫米。当比较两条臂中的个别凌日时,我们的观测结果显示,在20 σ显著性下,在凌日和非凌日数据之间存在0.05-0.1 mag数量级的明显色差,其中红臂中的凌日较深。我们还显示,在> 6 σ显著性下,蓝臂中的谱线在凌日期间比非凌日较浅。对于拱星谱线来说,在凌日期间,吸收的减少在光谱轮廓的红色一侧更大。我们的研究结果证实了以前的研究结果,表明在过境期间的u '带过剩和线吸收减少。两者都可以解释为一个不透明的物体阻挡了一部分气体盘,导致吸收,这意味着吸收气体位于白矮星和过境物体之间。我们的研究结果还表明,EMCCDs的能力进行高品质的时间分辨光谱相对微弱的目标。
2018-10-10 astro-ph.EP
The HARPS search for southern extrasolar planets XXI. Three new giant planets orbiting the metal-poor stars HD5388, HD181720, and HD190984
我们在三颗缺金属恒星周围发现了三颗新的巨行星:HD5388b(1.96M_Jup),HD181720b(0.37M_Jup)和HD190984b(3.1M_Jup)。所有的行星都有中等偏心率(从0.26到0.57)和长轨道周期(从777到4885天)。其中两颗恒星(HD 181720和HD 190984)是一个在大约100颗中等贫金属恒星周围寻找巨行星的计划的一部分,而HD 5388是HARPS GTO计划的体积有限样本的一部分。我们的发现表明,在长周期轨道上的巨行星在中等贫金属恒星周围并不罕见。
2010-01-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
HATS-2b: A transiting extrasolar planet orbiting a K-type star showing starspot activity
我们报告发现的HATS-2b,第二个过境太阳系外行星探测的HATSouth调查。HATS-2b围绕一颗V=13.6等的K型矮星(GSC 6665-00236)在圆形轨道上运行,距离为0.0230 \pm 0.0003天文单位,周期为1.3541天。利用HATSouth、MPG/ESO~ 2.2m/GROND、Faulkes Telescope South/光谱凌日光度测量和MPG/ESO~ 2.2m/FEROS、Euler~ 1.2m/CORALIE、AAT~ 3.9m/CYCLOPS径向速度测量的同时拟合,稳健地确定了行星参数。HATS-2b的质量为1.37 \pm 0.16 M_J,半径为1.14 \pm 0.03 R_J,平衡温度为1567 \pm 30 K。主星的质量为0.88 \pm 0.04 M_Sun,半径为0.89 \pm 0.02 R_Sun,并显示出星斑活动。我们通过分析GROND仪器拍摄的两条光度跟踪凌日光变曲线来表征恒星活动,这两条光变曲线同时在四个光学波段(覆盖3860-9520 nm的波长范围)获得。这两条光变曲线包含的异常与母星光球层上沿同一凌日弦的星点一致。
2013-07-01 astro-ph.EP
XUV-driven mass loss from extrasolar giant planets orbiting active stars
高温彗星的上层大气受到极端辐射条件的影响,可能导致快速的大气逃逸。这些行星上层大气的组成和结构受到宿主恒星高能光谱的影响。这种发射取决于恒星的类型和年龄,因此这是了解系外行星大气行为的重要因素。在这项研究中,我们专注于太阳系外的巨行星(EPG)的轨道K和M矮星。使用日冕模型构建了三颗不同恒星--波江座、狮子座AD和显微镜座AU的XUV光谱。中性密度和温度分布在上层大气中的假设EGPs轨道这些恒星,然后从流体模型,将大气化学和大气逃逸考虑。我们发现,一个简单的缩放完全基于主恒星的X射线发射给出了很大的误差,从行星大气的质量损失率,所以我们已经推导出一种新的方法来缩放太阳光谱的EUV区域的恒星X射线发射的基础上。这种新方法产生的结果在行星的中性高层大气非常类似于使用主恒星的详细日冕模型获得。我们的研究结果表明,在行星受到来自活跃恒星的辐射,从金斯逃逸过渡到大气层顶部的流体动力学逃逸制度发生在较大的轨道距离比低活动恒星(如太阳)周围的行星。
2014-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Clouds in the atmospheres of extrasolar planets. II. Thermal emission spectra of Earth-like planets influenced by low and high-level clouds
我们研究了多层云(低层水云和高层冰云)对绕不同类型恒星运行的类地行星的热发射光谱的影响。由于云的波长依赖性吸收和散射特性,云对行星的发射光谱有重要影响。我们还调查了云的影响,从低分辨率光谱获得行星地面温度的信息的能力。
2011-05-18 astro-ph.EP
Extrasolar planet population synthesis III. Formation of planets around stars of different masses
我们将Mordasini等人(2009)提出的模型扩展到围绕不同质量恒星的行星的形成。我们讨论了由此产生的合成行星人口的质量,轨道和金属丰度分布的属性。我们使用的人口合成计算是基于Alibert等人(2005 a)开发的行星形成模型,该模型自洽地考虑了演化中的原行星盘中的行星增长和迁移。使用这个模型,我们生成的合成人口的行星,他们的成长在大量的原行星盘,其属性(质量和寿命)选择在蒙特卡洛的方式使用来自观测的概率分布。我们表明,原行星盘质量与中心恒星质量的比例对由此产生的行星种群的性质有直接和巨大的影响。特别是,观测到的围绕0.5 Msun恒星的大质量行星的缺乏可以直接解释为仅比线性标度稍微陡峭的结果。观测到的缺乏短周期行星轨道2.0 Msun恒星也可以归因于这种缩放,但只有当与减少的平均磁盘寿命的恒星质量大于1.5 Msun。最后,我们表明,我们的合成行星的最小质量和半长轴的分布与观测统计可比。
2011-01-03 astro-ph.EP
The Effect of Host Star Spectral Energy Distribution and Ice-Albedo Feedback on the Climate of Extrasolar Planets
行星气候可以受到主星光谱能量分布与冰雪反射率随波长变化的相互作用的影响。在这里,我们探索这种影响,使用一维(1-D),逐行,辐射传输模型计算宽带行星赤道作为输入的季节性变化,1-D能量平衡气候模型。一个三维大气环流模型也被用来探索大气对入射恒星辐射或星座和表面辐射变化的反应。使用这个层次的模型,我们模拟行星覆盖的海洋,陆地和水冰的不同粒度,从不同的光谱型的恒星的入射辐射。类地行星绕恒星运行时,其近紫外辐射较高,表现出较强的冰-水反馈。我们发现,冰覆盖的条件下发生的F-矮行星,只有2%的减少星座相对于目前的星座在地球上,假设固定的CO2(目前地球上的大气水平)。一颗类似的行星以相同的通量距离绕太阳运行,需要减少8%的星座,而一颗绕M矮星运行的行星需要额外减少19%的星座才能被冰覆盖,相当于现代太阳常数的73%。在宜居带的外缘,表面冰-水反馈效应变得不那么重要,在那里,为了维持表面液态水的稳定条件,大气中的CO2预计会很高。我们表明,3-10巴的二氧化碳将完全掩盖冰雪的气候效应,离开宜居带的外部界限不受水冰和雪的光谱依赖性的影响。然而,对于一颗环绕M矮星运行的行星来说,维持开放水域所需的CO2比更热的主序星要少。
2013-05-29 astro-ph.EP
Transit Lightcurves of Extrasolar Planets Orbiting Rapidly-Rotating Stars
早于光谱型~F6左右的主序星,由于其辐射外部,预计会快速旋转。这种快速的自转导致了一个扁球形的恒星形象。它还导致光球在极处比在赤道处更热(高达几千开尔文),这是由冯·蔡佩尔(1924)首次预测的称为重力暗化的过程的结果。太阳系外行星在这样一个不均匀的扁圆盘上的凌日产生了不寻常的和独特的光变曲线,可以用来确定恒星旋转极和行星轨道法线的相对对齐。这种自旋-轨道对齐可以用来约束行星形成和演化的模型。在与恒星赤道共面的圆盘内,有序的行星形成和迁移将导致自旋轨道对齐。更剧烈的行星-行星散射事件应该会产生自旋-轨道错位的行星。罗西特-麦克劳克林对低质量恒星凌日的测量表明,有些行星是自旋轨道对齐的,有些则不是。由于罗西特-麦克劳克林测量法在快速旋转恒星周围是困难的,光变曲线测光法可能是确定大质量恒星周围行星自旋轨道排列的最佳方法。开普勒任务将在其样本中监测这些恒星中的约10^4颗。任何探测到的行星的光变曲线将使我们能够第一次探测大质量恒星周围的行星形成过程。
2009-09-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
New Planetary Systems from the Calan-Hertfordshire Extrasolar Planet Search
我们报告发现了八颗新的巨行星,并更新了四颗已知行星的轨道,这些行星使用CORALIE,HARPS和MIKE仪器围绕矮恒星和亚巨星运行,作为卡兰赫特福德郡太阳系外行星搜索的一部分。这些行星的质量在1.1- 5.4兆焦耳之间,轨道周期在40-2900天之间,离心率在0.0-0.6之间。它们包括一个围绕我们样本中最大质量恒星(HD 147873)运行的双行星系统,两个偏心巨行星(HD 128356 b和HD 154672 b),以及一个罕见的14 Herculis类似物(HD 224538 b)。我们强调了从径向速度检测到的围绕附近恒星运行的行星样本中的一些人口相关性,包括质量函数指数分布,越来越多的证据表明,低质量行星往往比巨行星围绕更多的贫金属恒星运行,以及质量>0.1MJ的行星可能的周期金属丰度相关性,根据轨道周期小于100天的行星和轨道周期大于100天的行星的金属量差异为0.16 dex。
2016-11-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
A likely exoplanet orbiting the oscillating K-giant α Arietis
目标。为了寻找中等质量恒星周围的太阳系外行星,我们正在K巨星周围进行精确的RV调查。方法.我们提供了从2003年11月到2010年2月对α Ari进行的高精度RV测量。这颗恒星属于我们的55颗K巨星样本,这些样本是使用连接在韩国宝贤山光学天文台(BOAO)1.8米望远镜上的光纤馈入宝贤山天文台Echelle光谱仪(BOES)进行太阳系外行星和脉动搜索研究的。结果我们在振荡的K2 III型恒星α Ari(HD 12929)中发现了一个具有长周期和低振幅径向速度(RV)变化的行星伴星。我们没有发现RV变化与色球活动指标(Ca Ⅱ H & K区,Hα线)之间的相关性。平分线分析还表明,平分线速度跨度(BVS)没有表现出任何明显的相关性与RV的变化,但有周期性的成分,可能是由于恒星的旋转。如果RV的变化确实是由行星伴星引起的,那么周期P = 381天、半振幅K = 41 m/s、离心率e = 0.25的轨道解最符合数据。假设可能的恒星质量为M_star = 1.5 M_sun,我们估计了轨道半长轴为1.2 AU的m2 sin i = 1.8 M_Jupiter的行星伴星的最小质量。结论.我们在α Ari中发现了一颗可能的系外行星,这支持了在具有多周期振荡的巨恒星周围寻找太阳系外行星。
2011-04-22 astro-ph.EP
EUV-driven ionospheres and electron transport on extrasolar giant planets orbiting active stars
太阳系外巨行星(EGP)上层大气的组成和结构受到其宿主恒星从软X射线到EUV的高能光谱的影响。这种辐射取决于恒星的活动水平,而这主要取决于它的年龄。我们专注于EGPs轨道K-和M-矮星的不同年龄。这些恒星的XUV光谱是使用日冕模型构建的。这些光谱用于驱动热层模型和电离层模型,提供中性和离子种类的密度。电离包括通过光电离和电子碰撞过程。我们发现,EGP电离层在所有的轨道距离考虑和周围的所有恒星选择的长寿命H $^+$离子占主导地位。此外,在大气层上层的行星中,H $_2$基本上不解离,在电离层底部有一层H $_3^+$是主要离子。对于快速旋转的行星,短寿命的H $_3^+$的密度经历显著的日变化,最大值由恒星X射线通量驱动。相比之下,寿命较长的H $^+$的密度显示出很小的昼夜变化,其大小由恒星极紫外通量的水平决定。H $_3^+$峰在EGPs与高层大气,其中H $_2$是离解下强烈的恒星照明被推到高度低于同温层顶,在那里这个离子很可能被摧毁,通过与重物质的反应。与不包括电子碰撞电离的模型相比,包含二次电离过程在低于主EUV电离峰的高度处产生显著增强的离子和电子密度。我们估计H $_3^+$的红外辐射,虽然在H/H $_2$ /He大气中,这些来自靠近更活跃恒星的行星的红外辐射更大,但它们仍然显得太低,无法用现有的天文台检测到。
2016-01-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observed Properties of Extrasolar Planets
对太阳系外行星的观测调查探索了行星形成和演化的各种结果。这些巡天测量具有不同质量、大小、轨道特征和宿主恒星性质的行星的频率。大小在地球和海王星之间的小行星数量远远超过木星大小的行星。巡天测量结果支持核心吸积模型,即行星是通过固体和气体在原行星盘中的积累而形成的。系外行星特征的多样性表明,太阳系的大多数总体特征是一系列可能性中的一个结果。现今可探测到的最常见的行星系包括一个或多个行星,它们的大小约为地球的一到三倍,轨道距离为地球到太阳的一小部分。
2013-05-02 astro-ph.EP
Orbital parameters of extrasolar planets derived from polarimetry
太阳系外行星的偏振测量成为研究太阳系外行星的新工具,这就要求发展诊断技术和参数案例研究。我们的目标是发展一个理论模型,可用于解释太阳系外行星的偏振观测。在这里,我们提出了一个理论参数的研究,显示了各种相关参数的极化曲线的影响。此外,我们调查的拟合过程的鲁棒性。我们采用物理学的瑞利散射获得偏振曲线的一个未解决的太阳系外行星。对两种情况进行计算:(i)假设来自朗伯球的散射光的强度的角分布和来自瑞利型散射体的偏振的角分布,以及(ii)假设散射光的强度和偏振都根据瑞利定律分布。我们表明,这两种情况之间的差异是可以忽略不计的极化曲线的形状。此外,我们还考虑了主恒星的大小,这与围绕巨星运行的热彗星有关。
2010-01-18 astro-ph.EP
Exploring atmospheres of hot mini-Neptunes and extrasolar giant planets orbiting different stars with application to HD 97658b, WASP-12b, CoRoT-2b, XO-1b and HD 189733b
我们计算了一个热的迷你海王星和巨型系外行星的大气网格,将天体物理学可观测参数-轨道距离和恒星类型-与预期的化学大气物种联系起来。该网格可应用于当前和未来的观测,以表征系外行星大气,并作为解释大气反演分析结果的参考。为了构建网格,我们开发了一个用于计算大气热结构的一维代码,并将其与包括不平衡化学(分子扩散,垂直混合和光化学)的光化学模型联系起来。我们比较了在不同半长轴(0.01 $\leq$ a $\leq$ 0.1 AU)上绕F,G,K和M星运行的行星的热剖面和大气成分。温度和紫外线通量影响大气中的化学物质。我们探索哪些影响是由于温度造成的,哪些影响是由于恒星特征造成的,并显示了每种情况下受影响最严重的物种。CH $_4$和H $_2$ O对紫外辐射通量最敏感,H取代H $_2$成为接收高紫外辐射通量的行星高层大气中最丰富的气体。CH $_4$在较冷的行星上更丰富。我们探索垂直混合,通知我们的模型和由此产生的光谱观测的简并。对于较低的压力,可观察到的物质,如H $_2$ O或CO $_2$,可以指示垂直混合的效率,混合比越大,混合越强。通过建立网格,测试结果的敏感性,并将我们的模型与已发表的结果进行比较,我们的论文提供了一种工具来估计观测结果。我们将我们的模型应用于WASP-12 b,CoRoT-2b,XO-1b,HD 189733 b和HD 97658 b。
2013-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detection and Characterization of Extrasolar Planets through Mean-Motion Resonances: Simulations of Hypothetical Debris Disks
行星对邻近盘的引力影响为探测和研究太阳系外行星系提供了强有力的工具。在这里,我们表明,差距可以打开动态冷碎片磁盘的平均运动共振的轨道行星。这些间隙是从行星本身的轨道上打开的,这表明并非所有的盘间隙都需要包含行星体。这些间隙大而深,足以在大范围合理的盘行星参数的解析盘图像中检测到,尽管我们迄今为止还没有发现任何这样的间隙。间隙的形状和大小可以诊断行星的位置、偏心率和质量,并允许人们推断出看不见的行星的存在,以及这些系统中可见和不可见行星的许多重要参数。我们提出的表达式,使行星质量计算所观察到的差距的宽度和位置。
2016-03-29 astro-ph.EP
Energy Budgets for Terrestrial Extrasolar Planets
已经分析了地球的入射能量在地表和大气之间分布的途径。然而,考虑到大气中二氧化碳和水蒸气以及地表冰雪的吸收特性与波长有关,主星的光谱能量分布对轨道行星能量收支的影响可能是显著的。我们已经量化了围绕M-,G-和F-矮星的水行星上的能量流动,使用静态海洋的3D全球气候模型。一颗M-矮行星的大气层和表面接收相当于现代太阳常数88%的星座,在大气层顶部吸收的恒星辐射比接收100%现代太阳常数的G-矮行星多12%,比接收108%现代太阳常数的F-矮行星多17%,这导致了这三颗行星上的气候与现代地球相似,假设24小时的自转周期和固定的二氧化碳。在100%的星座,同步旋转的M-矮行星表现出较小的通量吸收在大气层和表面上的向阳面,和向阳面的平均地面温度是37 K冷比其快速旋转的对应。能量预算图被包括在内,以说明作为宿主恒星光谱类别的函数的全球能量预算的变化,并有助于行星的可居住性评估,因为它们被发现。
2019-09-16 astro-ph.EP
Extrasolar Kuiper Belts
太阳系外碎片盘是在附近的主序星周围发现的尘埃盘,是由绕恒星运行的小行星和彗星分裂而成的。远红外勘测(例如,与赫歇尔)表明,约20%的恒星拥有可检测的尘埃水平。虽然尘埃温度表明,在10秒的Au与我们的柯伊伯带可比的位置,数量级更多的灰尘是必需的,这意味着一个星子人口更可比的原始柯伊伯带。高分辨率成像(例如,与ALMA一起绘制了最近和最明亮的磁盘,为底层行星系形成的结构提供了证据。其中一些类似于我们自己的柯伊伯带中的结构(例如,热的和冷的经典的、共振的、散射的盘和彗星种群),而其他的则没有太阳系的对应物。在一些碎片盘中可以看到CO气体,并推断其起源于与太阳系彗星相似的富含挥发物的微行星的破坏。本章回顾了我们对太阳系外柯伊伯带的理解,以及我们自己的柯伊伯带与邻近恒星的柯伊伯带的比较。
2019-09-26 astro-ph.EP
Devolatilization of extrasolar planetesimals by 60Fe and 26Al heating
本研究量化26Al和60Fe放射性同位素加热对系外星子干燥的影响,发现26Al主导加热,但高超新星增丰时60Fe可成主要热源,进而影响低质量系外行星的水含量与形成路径。
2024-02-09 astro-ph.EP
L 363-38 b: a planet newly discovered with ESPRESSO orbiting a nearby M dwarf star
上下文太阳附近恒星周围的行星将是即将到来的大型空间和地面设施的主要目标。由于使用这种望远镜进行大规模的系外行星搜索是不可行的,因此在下一代设施上线之前,使用现有的数据和仪器寻找可能的目标行星至关重要。目的。我们的目标是探测新的太阳系外行星周围的恒星在太阳附近的盲目径向速度(RV)搜索与ESTERO。我们的目标样本包括附近的恒星(d < 11 pc),很少(< 10)或没有以前的RV测量。方法.我们使用2020年12月至2022年2月期间在VLT上获得的31个径向速度测量结果,对附近的M矮星(M_star = 0.21 M_sun,d = 10.23 pc)L 363-38进行了推导,以获得新发现的行星的轨道参数。此外,我们使用TESS测光和档案VLT/NaCo高对比度成像数据,进一步限制轨道倾角和L 363-38周围可能的行星系结构。结果我们提出了一个新的太阳系外行星的探测附近的M矮星L363 -38。L 363-38 b是一颗最小质量mp sin(i)= 4.67+/-0.43 M_Earth的行星,其绕恒星的周期为P = 8.781+/-0.007 d,对应的半长轴a = 0.048+/-0.006 AU,正好位于宜居带的内边缘。我们进一步估计了最小半径rpsin(i)= 1.55 - 2.75 R_Earth,平衡温度Teq = 330 K。
2022-10-23 astro-ph.EP
Transiting Planets Orbiting Source Stars in Microlensing Events
微透镜现象已成功地用于探测太阳系外行星。通过观察引力微透镜光变曲线中的特征性的、罕见的偏差,人们可以发现透镜是一个恒星-行星系统。在本文中,我们考虑一个相反的情况下,透镜是一个单一的恒星和源有一个过境的行星伴侣。研究了一颗具有凌日伴星的源星在微透镜事件中的光变曲线。我们的模型表明,在密集的恒星场,其中混合是显着的,由凌日产生的光降是更大的微透镜的最大值附近,这使得它更容易检测。我们推导出在微透镜源中探测到行星凌日的概率为2*10^(-6)。
2014-04-13 astro-ph.EP
Indirect Detection of Extrasolar Planets via Astrometry
恒星和其他天体的无线电波长天体测量有着悠久而富有成效的历史。使用这种技术来确定恒星周围是否有行星,将覆盖用于检测这些系统的参数空间的几乎唯一部分。也就是说,天体测量观测对具有中等宽度轨道(几到10天文单位)的大行星的系统最敏感,因为这些系统在足够短的测量周期(几年到几十年)内产生大的恒星反射运动。此外,天体测量观测对几乎面对面的系统最为敏感。(径向速度,或开普勒的光度测量方法)对行星轨道接近的系统更敏感(小于$\sim$ 1 AU),它们几乎是边缘上的。我们在这里描述,使用依巴谷和盖亚星表,ngVLA如何在数百颗恒星上使用这种技术,其中有几十个是太阳的类似物,以确定这些恒星是否有行星围绕它们运行。
2018-10-19 astro-ph.EP
UV Surface Environments and Atmospheres of Earth-like Planets Orbiting White Dwarfs
围绕白矮星运行的类地系外行星将暴露在与地球不同的紫外线环境中,影响其大气光化学和紫外线表面环境。使用耦合的1D气候光化学代码,我们模拟大气中的类地行星的可居住区的白矮星的地面温度在6000 K和4000 K之间,对应于约70亿年的白矮星演化,以及讨论行星模型的演变过程中的宜居带。
2018-06-28 astro-ph.EP
Simulated Phase-dependent Spectra of Terrestrial Aquaplanets in M Dwarf Systems
热辐射和反射恒星能谱的轨道相位相关变化可以对绕M矮星运行的类地太阳系外行星的气候状态提供有意义的约束。水蒸气、云和地表冰的空间分布受气候控制。反过来,水,在其每个热力学阶段,施加显着的调制热和反射行星光谱。在这里,我们探索这些特征的光谱信号,基于三维气候模拟地球大小的水行星轨道附近的M矮星的宜居带。通过使用3D模型,我们可以自洽地预测气候系统中的地面温度以及水蒸气、云和表面冰的位置。M矮星系统中的宜居带行星预计与它们的主星同步旋转,因此根据观察到的半球,发射和反射的能量通量存在明显差异。在这里,我们说明了冰冷,温和,初期失控的温室气候状态表现出相位相关的光谱信号,使他们的特性。
2019-06-06 astro-ph.EP
Energy Optimization in Extrasolar Planetary Systems: The Transition from Peas-in-a-Pod to Runaway Growth
受太阳系外行星观测样本中发现的趋势的启发,本文确定了形成行星系的潮汐平衡态--服从角动量守恒,恒定的总质量和固定的轨道间距。在低质量极限(适用于质量为$m_{\rm p}\sim10M_\oplus$量级的超地球类行星)中,之前的工作表明,能量优化会导致质量几乎相等的行星,圆形轨道被限制在一个平面上。本处理一般化以前的结果,包括行星体的自引力。对于行星中具有足够大的总质量$m_{\scriptstyle T}$的系统,优化的能量状态从几乎相等质量行星的情况切换到一个行星包含大部分材料的配置。这种转变发生的临界质量阈值约为$m_{\scriptstyle T} \ge m_{\scriptstyle C}\sim40M_\oplus$(其中的值取决于行星轨道的半长轴,恒星质量和其他系统属性)。这些能量优化的考虑适用于广泛的质量尺度,从双星到行星系,再到围绕我们太阳系中的巨行星运行的卫星集合。
2020-02-25 astro-ph.EP
The SOPHIE northern extrasolar planets. I. A companion close to the planet/brown-dwarf transition around HD16760
我们报告的发现,一个亚恒星的同伴或大质量的木星轨道的G5 V星HD 16760与光谱仪苏菲安装在OHP的1.93米望远镜。介绍了该摄谱仪的特点和性能,以及SOPHIE系外行星联盟计划。HD 16760 b的最小质量为14.3兆焦耳,轨道周期为465天,离心率为0.067,似乎位于巨行星质量分布的末端,接近行星/棕矮星过渡。它的圆形轨道支持气体原行星盘的形成。
2009-07-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Observations of Extrasolar Planet Transit at the Bosscha Observatory
自太阳系外行星被发现以来,绝大多数的太阳系外行星都是用径向速度(RV)方法探测到的。然而,RV方法不提供表征行星系所需的所有参数。最近,Charbonneau et al.(2000)和Brown等人(2001)的研究表明,可以用凌日法观测到绕HD 209458轨道运行的RV行星,并得到一些额外的信息。正如Castellano(2004)所指出的,这种方法可以使用小口径望远镜和廉价的CCD来实现。我们在这里报告的行星过境HD 102195和HD 209458的Bosscha天文台自2006年3月以来进行的新观测。一些初步的结果将提交
2010-07-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Consequences of dynamically unstable moons in extrasolar systems
在围绕其他恒星的紧凑轨道上绕着岩石系外行星运行的卫星经历了加速的潮汐演化,并且可以与它们的母行星合并,或者在哈勃时间内达到动力学不稳定的极限。我们审查的参数空间,卫星成为未绑定的,包括大气潮汐对行星自旋的影响。我们发现,这样的潮汐可以改变最终的结果,从合并逃逸,虽然在一个有限的参数空间。我们还跟踪了未束缚的卫星的进一步演化,并证明了压倒性的最有可能的长期结果是未束缚的卫星返回与其原始母行星碰撞。这种碰撞释放的尘埃估计达到光学深度约0.001,表现出几百开氏度的特征温度,并持续几千年。这些性质使得这些事件成为一个有吸引力的模型,用于新兴的中年主序星,这些恒星被观察到显示短暂的温暖尘埃云。此外,一颗行星和一颗在双曲线轨道上返回的卫星之间的后期碰撞可能会使一颗原本适合居住的行星绝育。
2022-10-05 astro-ph.EP
Hot Moons and Cool Stars
开普勒太空望远镜精密的测光精度现在使太阳系外卫星的探测处于地平线上。在这里,我们首先回顾了最近提出的寻找系外卫星的观察和分析技术。其次,我们讨论了潜在的可居住的太阳系外卫星的特点的前景。在太阳系中,卫星比行星多得多,而且在恒星宜居带发现的大多数系外行星都是气态巨星,因此宜居卫星可能和宜居行星一样丰富。然而,在冷恒星的宜居带中绕行星运行的卫星将遭遇强烈的潮汐加热,并可能出现热卫星。
2013-01-02 astro-ph.EP
Spectrum-driven Planetary Deglaciation Due to Increases in Stellar Luminosity
遥远的行星在全球范围内被冰覆盖,“滚雪球”,状态可能取决于其宿主恒星亮度的增加,以成为表面生命的友好。利用大气环流模式(GCM),我们模拟了一颗行星对一系列F-、G-或M-矮星星群的平衡气候响应。允许完全冰盖和至少部分无冰气候状态的星座范围是衡量行星可能表现出的气候滞后的指标。一个有着高气候滞后的冰雪覆盖的行星,随着星座的增加,对表面冰层覆盖的初始损失和一旦冰川消退开始的突然、极端的冰层损失会表现出更高的抵抗力。我们的模拟表明,气候滞后敏感地依赖于宿主星的光谱能量分布。在固定的CO2条件下,一颗环绕M矮星的行星表现出较小的气候滞后,需要一个较小的星座来启动比行星更热,更亮的恒星。这是由于M-矮行星表面的冰和大气中的温室气体和云对近红外辐射的吸收更高。大气中二氧化碳的增加进一步降低了气候滞后,因为M-矮雪球行星比G-矮雪球行星表现出更大的辐射响应。对于较小的滞后,靠近宜居带外缘的行星将在其进化历史中较早解冻,并且将经历较不突然的全球冰盖转变。
2014-03-14 astro-ph.EP
Tidal Venuses: Triggering a Climate Catastrophe via Tidal Heating
传统上,恒星辐射被认为是唯一能够在长时间尺度上决定全球气候的热源。在这里,我们表明,围绕低质量恒星运行的类地系外行星可能会在足够高的水平上被潮汐加热,从而在足够长的时间内引发失控的温室效应,使所有的氢逃逸。如果没有氢,地球上就没有水,无法维持生命。我们称这些行星为“潮汐金星”,这种现象为“潮汐温室”。“潮汐效应也使轨道循环,从而减少潮汐加热。因此,有些行星可能形成时有很大的离心率,伴随着很大的潮汐加热,并失去了它们的水,但最终在宜居带(HZ)中进入接近圆形的轨道(即潮汐加热可以忽略不计)。然而,这些行星不适合居住,因为过去的潮汐加热使它们干燥,因此不应该被列为旨在检测生物特征的详细后续观测的高度。围绕质量小于0.3太阳质量的恒星运行的行星可能会由于潮汐加热而处于干燥的危险之中。我们将这些概念应用于Gl 667 C c,一颗质量约为4.5地球的行星,在0.12天文单位绕一颗质量为0.3太阳质量的恒星运行。我们发现,它可能没有失去它的水,通过潮汐加热的轨道稳定性是不可能的潮汐温室所需的高偏心率。由于HZ的内边缘是由辐射驱动的失控或潮湿的温室的发作所定义的,我们的结果代表了对HZ的非圆形轨道的根本性修订。在附录中,我们回顾了a)潮湿和失控的温室,b)氢逃逸,c)恒星质量-半径和质量-光度关系,d)类地行星质量-半径关系,e)线性潮汐理论。[删节]
2012-11-27 astro-ph.EP
ExoCAM: A 3D Climate Model for Exoplanet Atmospheres
TRAPPIST-1可居住大气相互比较(THAI)项目的启动是为了比较通常用于预测太阳系外行星宜居带理论气候的三维气候模型。作为THAI的一部分进行研究的核心模型之一是ExoCAM,这是国家大气研究中心(NCAR)社区地球系统模型(CESM)1.2.1版的一个独立策划的系外行星分支。ExoCAM已被用于研究围绕各种恒星的太阳系外类地行星的大气。为了配合THAI项目并提供主要参考,我们在这里介绍ExoCAM以及它与CESM标准配置的独特之处。此外,我们还进行了一系列的相关湿物理调谐参数的模型内的敏感性测试,同时使用泰国协议作为我们的出发点。对用于系外行星建模的3D气候模型的一个常见批评是,云和对流例程通常包含针对现代地球调整的自由参数,因此可能是评估系外行星气候的不确定性来源。在这里,我们探讨敏感性众多的配置和参数选择,包括最近更新的辐射计划,不同的云和对流物理包,不同的云和降水调整参数,和不同的海冰覆盖。我们的辐射方案的改进和云粒子大小的修改对全球平均温度的影响最大,变化高达~10 K,突出了准确的辐射转移的要求和云微物理模拟系外行星气候的重要性。然而,对于绝大多数敏感性测试,气候差异很小。对于所研究的所有案例,模型内差异不会使关于气候状态和可居住性的一般结论产生偏差。
2022-01-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detecting and characterizing extrasolar planetary systems with astrometry: review from the Blue Dots astrometry working group
天体测量技术是探测和表征不同类型系外行星的重要工具。在这篇评论中,不同的项目,无论是运营中,建设中或在讨论中,并在蓝点研究的框架内讨论其性能。我们调查的敏感性天体测量不同来源的噪音,我们表明,天体测量是一个关键技术的路径发现和表征新类型的行星,包括非常具有挑战性的类地行星轨道的太阳型恒星的宜居带。
2009-12-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
KMT-2015-1b: a Giant Planet Orbiting a Low-mass Dwarf Host Star Discovered by a New High-cadence Microlensing Survey with a Global Telescope Network
我们报告了一颗太阳系外行星KMT-2015-1b的发现,该行星是使用微透镜技术探测到的。行星透镜事件是由2015年开始的KMTNet调查观察到的。通过使用全球分布的望远镜网络的密集覆盖,配备了非常宽的视场相机,短行星信号被清楚地检测到并精确地表征。我们发现KMT-2015-1b是一颗围绕低质量M矮星运行的巨行星。这颗行星的质量大约是木星的两倍,并且位于主星的雪线之外。随着现有调查的改进和新调查的出现,未来的微透镜行星样本将包括行星,不仅数量大大增加,而且还包括更广泛的宿主和行星,帮助我们更好地全面了解行星的形成和演化。
2015-07-20 astro-ph.EP
A One-Dimensional Energy Balance Model Parameterization for the Formation of CO2 Ice on the Surfaces of Eccentric Extrasolar Planets
本研究将CO2冰反照率参数化引入一维能量平衡模型,发现偏心行星需更高轨道平均通量才能解冻,且近星点热量助其退出雪球状态,强调该参数化对评估宜居性的重要性。
2025-01-20 astro-ph.EP
Five Long-period Extrasolar Planets in Eccentric orbits from the Magellan Planet Search Program
麦哲伦速度巡天发现了五颗围绕G和K矮星运行的新行星。这些伴星是木星质量的行星,在偏心(e \geq 0.24)的中长期轨道上运行。HD 86226b围绕着一颗金属丰度为G2的矮星。行星的MP sin i质量为1.5 MJUP,半长轴为2.6 AU,离心率为0.73。HD 129445b围绕着一颗富含金属的G6矮星运行。该行星的最小质量为MP sin i =1.6 MJUP,半长轴为2.9 AU,离心率为0.70。HD 164604b围绕一颗K2矮星运行。MP sin i质量为2.7 MJUP,半长轴为1.3 AU,偏心率为0.24。HD 175167b是一颗富含金属的G5恒星。MP sin i质量为7.8 MJUP,半长轴为2.4 AU,偏心率为0.54。HD 152079b围绕一颗G6矮星运行。行星的MP sin i质量为3 MJUP,半长轴为3.2 AU,离心率为0.60。
2010-01-26 astro-ph.EP
The CORALIE survey for southern extrasolar planets XVII. New and updated long period and massive planets
自1998年以来,La Silla天文台的CORALIE阶梯光栅摄谱仪在南半球50 pc以内的主序星周围进行了行星搜索计划。通过超过14年的观测时间跨度,CORALIE调查现在能够揭示木星周期域上的类木行星。这种不断增长的周期间隔覆盖范围是重要的形成和迁移模型,因为观测的限制仍然很弱,超过冰线的时期。使用CORALIE阶梯光栅摄谱仪进行的长期精确多普勒测量,以及使用ESO 3.6米望远镜上的HARPS摄谱仪进行的一些额外观测,揭示了长周期轨道上大质量行星伴星的径向速度特征。在这篇论文中,我们提出了7颗新的行星,它们围绕着HD27631、HD98649、HD106515A、HD166724、HD196067、HD219077和HD220689运行,同时还提供了围绕着HD10647、HD30562和HD86226运行的三颗已知行星的CORALIE轨道参数。新的行星伴星的周期范围从2200到5500天,覆盖的质量域在1到10.5兆焦耳之间。令人惊讶的是,其中五个具有相当高的偏心率,e>0.57。对于HD106515Ab和HD196067b这两颗在多个系统中绕轨道运行的恒星,可以调用Kozai机制的抽运方案。由于无法从HD 98649 b、HD 166724 b和HD 219077 b的数据中推断出第三个大质量天体的存在,因此这些系统的偏心率的来源仍然未知。除了HD10647 b,依巴谷天…
2013-01-23 astro-ph.EP
The Earth as an extrasolar planet: The vegetation spectral signature today and during the last Quaternary climatic extrema
所谓的植被红边(VRE)是指在$700 nm$周围反射率的急剧增加,是植被光谱的一个特征,因此,如果能在未分辨的太阳系外类地行星积分反射率光谱中检测到VRE,则可将其作为生物标志物。在这里,我们调查的植被光谱检测在最后第四纪气候极值,末次冰盛期(LGM)和全新世最佳,过去的气候模拟的潜力。当地球的气候和生物群落图与今天不同时,通过测试这些极端期间的VRE可探测性,我们能够测试与现代地球不同的类地行星上的植被可探测性。来自Biome3.5模型的数据与每个生物群落和云层的可见GOME光谱相关联,以得出给定地球相位和观测者位置的地球综合光谱。然后测量VRE。结果表明,在最后一次气候极值期间,植被仍然是可检测的。与目前的地球相比,全新世最佳与绿色撒哈拉略有增加的平均VRE一方面,而另一方面,在LGM期间的北半球的大冰帽降低植被的可探测性。最后,我们讨论的VRE的可探测性的背景下,最近提出的空间任务。
2009-01-09 astro-ph.EP
Habitability of polar regions in tidally locked extrasolar planet near the M-Dwarf stars
自从十多年前开普勒和哈勃发射以来,我们在寻找潜在的宜居系外行星方面已经取得了很大进展。到目前为止,我们已经发现了4000多颗系外行星,其中大部分不适合维持生命。在所有可能维持生命的行星中,有大量行星被发现围绕其母星同步旋转,其中大部分是红矮星。由于它们的同步旋转,这些行星受到非常不均匀的恒星加热。这些行星的同步旋转导致行星的一面永远面对母星,而另一面保持黑暗。这导致极端的气候条件,无法维持生命。虽然这些关于系外行星的理论是众所周知的,但使用不同的气候模型对系外行星内极地区域的可居住性进行系统的研究还没有完成。在这里,我回顾了目前的文献潮汐锁定及其对可居住性的影响,并介绍了这些系外行星的极点的可居住性的概念。我着重于我对地球极地气候条件的理解,并在此基础上,我提出了这些系外行星极地的可居住性概念。
2020-03-26 astro-ph.EP
The HARPS search for southern extrasolar planets: XXXIII. New multi-planet systems in the HARPS volume limited sample: a super-Earth and a Neptune in the habitable zone
迄今为止探测到的行星系的巨大多样性正在挑战我们理解其形成和演化的能力。通过获得轨道要素的可靠统计数据,明确界定的有限体积测量是我们所掌握的解决这一问题的最佳工具。我们正在使用HARPS摄谱仪对大约850颗附近的太阳型恒星进行调查,在过去的九年中,我们监测了HD 103774,HD 109271和BD-061339的径向速度。在这项工作中,我们提出了五个行星绕这些恒星的检测,与m*sin(i)之间的0.6和7海王星的质量,其中四个是在两个多系统,包括一个超级地球和一个行星的宜居带的晚型矮星。虽然出于战略原因,我们在这次调查中选择了效率而不是精度,但只要有足够的数据点,我们就有能力探测到海王星和超级地球质量范围内的行星以及多个系统。
2013-01-15 astro-ph.EP
The Demographics of Extrasolar Planets Beyond the Snow Line with Ground-based Microlensing Surveys
在目前流行的行星形成模式中,雪线在原行星盘中的位置起着至关重要的作用。因此,确定不同质量恒星雪线之外行星的人口统计数据对于测试这个模型至关重要。微透镜对其他方法通常无法探测到的行星敏感,尤其是对雪线或雪线以外的冷行星,包括质量非常低的行星(即类地行星)最敏感。因此,微透镜是唯一适合的,所以必须对这一地区的全面研究。微透镜也对围绕低质量恒星运行的行星、自由浮动的行星、银河系凸起和圆盘中的行星,甚至外部星系中的行星敏感。这些行星也可以为行星形成的模型提供关键的限制。虽然微透镜搜索到目前为止只发现了少数几颗行星,但这些已经改变了我们对雪线以外行星形成的理解。下一代微透镜测量将对该地区的数十个“冷地球”敏感,在设计概念上非常先进,并开始初步实际实施。
2009-03-04 astro-ph.EP
Atmospheric gravitational tides of Earth-like planets orbiting low-mass stars
围绕低质量恒星运行的温带类地行星会受到强大的潮汐力的影响。重力潮汐对固体行星的影响和大气热潮汐的影响已被研究过,但重力潮汐对大气本身的直接影响至今被忽略。我们首先发展一个简化的潮汐作用于行星大气的解析理论。然后,我们将引力潮汐应用到一个静止海洋行星围绕低质量恒星的短周期轨道的大气环流模型中,结果与我们的分析理论一致。由于大气潮汐和固体潮汐与半长轴共享一个缩放比例,我们表明,有一个最大幅度的大气潮汐,一个类地行星可以经历,同时仍然有一个坚实的表面;比邻星b是海报的孩子,一个行星,可以像地球一样,但大气潮汐超过500 $\times$强于地球。在这个最极端的情况下,我们表明,大气潮汐显着影响地球的气象-但不是它的气候。两种可能的温和气候影响是纵向热传输增强和最低大气层冷却。这类行星的强辐射力主导了引力潮汐,不像泰坦这样的冷巨行星的卫星。我们推测,大气潮汐可能是气候上重要的行星,最大潮汐力的高度与云形成的高度一致,这种影响可能是可检测到的非类地行星受到更大的潮汐。
2022-07-14 astro-ph.EP
The Pan-Pacific Planet Search: A southern hemisphere search for planets orbiting evolved massive stars
绝大多数已知的太阳系外行星都围绕着质量范围很窄的恒星(0.7 - 1.3 M太阳)运行。近年来,我们对主恒星质量比太阳大得多的行星系的性质的认识迅速增长。行星形成模型预测,巨行星在质量更大的恒星(M> 1.5 M_sun)周围更常见。然而,这些类型的恒星在主序上构成了严峻的观测挑战,导致目前行星搜索中对它们有强烈的偏见。幸运的是,当这些大质量恒星演化出主序星并冷却为亚巨星时,有可能获得它们的高精度多普勒速度。我们描述了泛太平洋行星搜索,调查170次巨星使用3.9米澳大利亚天文望远镜。在与J. Johnson的Keck北方退休A星调查的合作中,我们正在监测几乎所有比V = 8更亮的次巨星。这一调查将提供关于围绕大质量恒星形成的行星系的频率和特征的关键统计数据。
2011-01-21 astro-ph.EP
Images of a fourth planet orbiting HR 8799
对附近恒星HR 8799的高对比度近红外成像显示了三颗巨行星。这样的图像是可能的,因为被成像的行星的轨道很宽(> 25 AU)和年轻(<1亿年),它们仍然很热和明亮,因为它们辐射了在形成过程中获得的引力能量。太阳系外行星界争论的一个主要领域是,比木星质量大的外行星(> 10天文单位)是通过一步引力不稳定性形成的,还是通过两步过程形成的,包括核心的吸积,然后积累主要由氢和氦组成的大质量外壳。在这里,我们报告了第四颗行星的存在,它位于其他三颗行星的内部,质量大致相同。这个系统,加上这颗额外的行星,对目前的行星形成模型提出了挑战,因为没有一个模型可以解释所有四颗行星的原位形成。HR 8799行星系拥有四颗年轻的巨行星和已知的冷/暖碎片带,是一个独特的实验室,可以研究距离大于10 AU的巨行星的形成和演化。
2010-11-22 astro-ph.EP
The Climates of Other Worlds: A Review of the Emerging Field of Exoplanet Climatology
在过去十年中,围绕太阳以外的恒星运行的行星的发现加速了,随着新的空间和地面观测站采用下一代仪器在天空中寻找可居住的世界,这一趋势将继续下去。然而,许多因素和过程会影响行星的可居住性,必须了解这些因素和过程才能准确地确定行星的可居住性潜力。虽然气候模型长期以来一直被用来理解和预测地球上的气候和天气类型,但越来越多的研究人员开始将这些模型应用于太阳系外行星。这项工作提供了一个更好的理解轨道,表面和大气特性如何影响行星气候和可居住性;这些气候效应如何可能改变不同的恒星和行星环境;以及新发现的行星的可居住性和观测特征如何可能受到这些气候因素的影响。这篇综述总结了系外行星气候学新兴领域的起源和演变,讨论了最近的工作,使用层次结构的计算机模型,以确定那些行星最有能力支持生命,并提供了一个一瞥到未来的方向,这个快速发展的子领域的系外行星科学。
2019-09-09 astro-ph.EP
OGLE-2015-BLG-0051/KMT-2015-BLG-0048Lb: a Giant Planet Orbiting a Low-mass Bulge Star Discovered by High-cadence Microlensing Surveys
我们报告了一颗太阳系外行星的发现,这颗行星是从两次微透镜调查获得的微透镜事件OGLE-2015-BLG-0051/KMT-2015-BLG-0048的组合数据中检测到的。尽管短的行星信号发生在膨胀季节的早期,在此期间可以看到透镜事件只有大约一个小时,但信号是连续和密集的。从贝叶斯分析使用模型的质量函数,物质和速度分布结合的信息的角爱因斯坦半径,它被发现的行星的主机位于银河系的隆起。这颗行星的质量为$0.72_{-0.07}^{+0.65}\ M_{\rm J}$,它正绕着一个低质量的M矮星运行,预计距离为$d_\perp=0.73 \pm 0.08$ AU。这颗行星的发现表明了目前高节奏微透镜透镜巡天在探测和确定行星特征方面的能力。
2016-06-30 astro-ph.EP
Exoplanets: Gaia and the importance of ground based spectroscopy follow-up
对太阳系外行星的研究发展迅速,今天已经发现了1700多颗绕恒星运行的行星。感谢盖亚,我们将收集数千个新的低质量天体的高精度天体测量轨道,如太阳系外行星和褐矮星。这些测量与光谱学以及现在和未来的太阳系外行星搜索计划(如HARPS,ESTERO)相结合,将对行星天体物理学的几个方面(形成理论,动力学演化等)做出至关重要的贡献。此外,盖亚将在恒星化学和运动学特征研究方面做出巨大贡献。在本文中,我们提出了一个简短的概述盖亚在系外行星研究的背景下的重要性。作为盖亚的准备工作,我们将提出一项研究,我们推导出恒星参数的场巨星的样本。
2015-02-03 astro-ph.EP
The SOPHIE search for northern extrasolar planets XV. A Warm Neptune around the M-dwarf Gl378
我们提出了一个温暖的海王星轨道的M-矮星G1378的检测,使用径向速度测量获得的SOPHIE摄谱仪在天文台上普罗旺斯。这颗恒星是在索菲系外行星联盟的子项目中观测到的,该项目致力于寻找M矮星周围的行星。Gl 378是一颗M1恒星,距离14.96 pc。发现的这颗行星名为Gl 378 b,最小质量为13.02 $\rm M_{Earth}$,轨道周期为3.82天,位于热海王星沙漠的下边界。作为M矮星周围为数不多的此类行星之一,Gl 378 b为这些近距离行星的演化历史提供了重要线索。特别地,0.1的偏心率可能指向高偏心率偏移。这颗行星也可能由于辐射而失去了部分外壳。
2019-02-15 astro-ph.EP
The SOPHIE search for northern extrasolar planets XIII. Two planets around M-dwarfs Gl617A and Gl96
我们报告的检测两个系外行星和进一步的暂定候选人周围的M-矮星G196和G1617 A,径向速度测量的基础上获得的SOPHIE摄谱仪在天文台上普罗旺斯。这两颗恒星都是在SOPHIE系外行星联盟专门的M-矮星次级方案的背景下观测到的,该次级方案旨在通过系统的调查来探测附近M-矮星周围的系外行星。对于Gl 96,我们发现了一颗新的系外行星,直径为73.9 d,最小质量为19.66地球质量。G196 b的离心率为0.44,是绕M恒星运行的最偏心的行星之一。对于Gl 617 A,我们独立地确认了最近报道的一颗86.7 d的系外行星,其最小质量为31.29地球质量。Gl 96 b和Gl 617 A b都可能在宜居带内,尽管Gl 96 b的高离心率可能使它太靠近近心点的恒星。
2018-06-28 astro-ph.EP
Analysis of the motion of an extrasolar planet in a binary system
超过10%的太阳系外行星(EP)在双星或多恒星系统中运行。本文在三体问题的特殊情况下研究了双星系统中行星的运动。我们用下列条件分析了EP在双星系统中的旋转运动; a)双星系统中的行星围绕其中一个组成部分旋转(母恒星),b)恒星组成部分之间的距离大于母恒星和轨道行星之间的距离(半长轴的比率是一个小参数),c)行星的质量小于恒星的质量,但不可忽略。采用了不含短周期项的系统的哈密顿量。我们展开的哈密顿勒让德多项式和截断后的二阶项只取决于一个角度变量。在这种情况下,该系统的解决方案,并产生运动的定性分析。我们已将此理论应用于实际的EP和比较的数值积分。分析了可能的运动区域。结果表明,EP的稳定和不稳定的运动的情况下是可能的。我们将我们的计算应用于两个拥有EP的双星系统,并计算了它们未知轨道要素的可能值。
2013-10-03 astro-ph.EP
Habitability and Water Loss Limits on Eccentric Planets Orbiting Main Sequence Stars
一颗行星的气候会受到其轨道偏心率和轨道密度的强烈影响。在这里,我们使用一个1维能量平衡模型修改,包括一个简单的失控温室(RGH)参数化,探索这两个参数对类地水行星的气候的影响-完全海洋覆盖的行星-轨道F-,G-,K-和M-矮星。我们发现,行星在整个轨道上表现出可居住的表面条件的星座范围随着偏心率的增加而减少。然而,在一个轨道上出现暂时的宜居条件会产生一个偏心的宜居带(EHZ),它对轨道偏心率、行星纬度和主星的光谱型很敏感。我们发现,一个行星的轨道,它表现出可居住的表面条件的分数是较大的偏心行星绕M-矮星,由于较低的宽带行星的这些行星。具有较大能量密度的行星具有较小的EHZ,但如果它们在轨道上不进入雪球状态,则会表现出较温暖的气候。我们还发现,在所有偏心率的行星上,都没有瞬时失控的温室状态。相反,行星的整个轨道要么在RGH中,要么不在。对于接收100%现代太阳常数且偏心率高于0.55的G-矮行星,整个地球海洋库存可能在3.6 Gyr内丢失。M-矮行星,由于其较大的入射XUV通量,可以在6.9亿年内变得干燥,离心率超过0.38。这项工作对偏心行星具有重要意义,这些行星在围绕其宿主恒星运行时,尽管在技术上偏离了传统的宜居带,但仍可能表现出表面的可居住性。
2020-01-07 astro-ph.EP astro-ph.SR