The Size Distribution of the Neptune Trojans and the Missing Intermediate Sized Planetesimals
我们提出了一个超深调查海王星特洛伊使用斯巴鲁8.2米和麦哲伦6.5米望远镜。这次巡天在R波段达到了50%的探测效率,星等为25.7等,覆盖了49平方度的天空。这个深度对应于半径约为16公里的海王星特洛伊(假设半径为0.05)。与较大的海王星特洛伊小行星相比,较小的海王星特洛伊小行星(半径< 45公里)较少。最明亮的海王星特洛伊小行星似乎遵循陡峭的幂律斜率(q = 5+-1),类似于其他已知稳定储层中最明亮的天体,如柯伊伯带、木星特洛伊小行星和主带小行星。我们发现海王星特洛伊的翻转发生在半径r=45+-10 km(23.5+-0.3 mags)附近,这也与其他稳定的水库非常相似。在太阳系中观测到的所有稳定区域都显示出缺少中等大小星子(MISPs)的证据。这表明一个原始的,而不是碰撞的起源,这表明星子的形成直接从小到大的物体。中等和较小尺寸的海王星特洛伊的稀缺性可能会限制它们成为短周期彗星的强大来源。
2010-09-29 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A Neptune-sized transiting planet closely orbiting a 5-10-million-year-old star
行星系形成和早期演化的理论假设行星诞生于星周盘,并在形成它们的尘埃和气体盘消散期间和之后经历径向迁移。陨石的精确年龄表明,星子-行星的基石-在恒星生命的第一个百万年内产生。一个突出的问题是:人们能在多早的时候发现像那些经常在成熟恒星周围的短轨道周期上发现的完全形成的行星?一些理论认为,行星在靠近其宿主恒星的地方原位形成是不可能的,这些行星的存在是大规模迁移的证据。其他理论认为,行星在小轨道分离处的聚集可能是常见的。在这里,我们报告了一颗新生的凌日行星,每5.4天绕着它的恒星转一圈。这颗行星比海王星大50%,质量小于木星的3.6倍(99.7%置信度),真实质量可能是海王星的几倍。这颗500万到1000万年前的恒星有一个从大约2倍地日距离向外延伸的稀薄尘埃盘,此外还有一颗位于不到二十分之一地日距离的大行星。
2016-06-21 astro-ph.EP
A super-massive Neptune-sized planet
本研究观测到凌日行星TOI-1853 b,其质量约为海王星大小行星的两倍,密度极高,位于热海王星沙漠,对传统行星形成理论构成挑战,可能源于原行星碰撞或高偏心率迁移。
2023-09-04 astro-ph.EP
K2-98 b: A 32-M$_\oplus$ Neptune-sized planet in a 10-day orbit transiting an F8 star
我们报告了K2-98 b(EPIC 211391664 b)的发现,这是一颗海王星大小的行星,由K2任务在其活动5期间监测。我们将K2时间序列数据与地面光度和光谱后续观测相结合,以确认该物体的行星性质,并推导出其质量,半径和轨道参数。K2-98 b是一颗温暖的类海王星行星,围绕一颗V=12.2等的F型恒星运行10天,$M_\star$ = $ 1.074\pm0.042$,$R_\star$ = $ 1.311 ^{+ 0.083} _{ - 0.048} $,年龄为$5.2_{-1.0}^{+1.2}$ ~Gyr。我们推导出行星的质量和半径为$M_\mathrm{p}$ = $ 32.2 \pm 8.1 $和$R_\mathrm{p}$ = $4.3^{+0.3}_{-0.2}$。K2-98 b加入了相对较小的海王星大小的行星群,其质量和半径的推导精度优于25%。我们估计这颗行星将被它的主星$\sim$ 3~Gyr吞没,因为后者向红巨星分支演化。
2016-10-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterization of the Kepler-101 planetary system with HARPS-N. A hot super-Neptune with an Earth-sized low-mass companion
我们报告的开普勒-101行星系的特性,由于结合DE-MCMC分析开普勒数据和40径向速度与HARPS-N摄谱仪。这个系统之前由Rowe等人(2014)验证,由一个热的超级海王星Kepler-101 b和一个地球大小的行星Kepler-101 c组成。这两颗行星分别以3.49天和6.03天的时间围绕着稍微演化和富含金属的G型恒星运行。开普勒-101 b的质量为$M_{\rm p}=51.1_{-4.7}^{+5.1}~M_{\oplus}$,半径为$R_{\rm p}=5.77_{-0.79}^{+0.85}~R_{\oplus}$,密度为$ρ_{\rm p}=1.45_{-0.48}^{+0.83} \rm g\;cm^{-3}$,是第一个被完全表征的超级海王星,其密度表明重元素在其内部占据了相当大的比例,超过了其总质量的$60\%$。开普勒-101 c的半径为$1.25_{-0.17}^{+0.19}~R_{\oplus}$,这意味着没有任何H/He包层,但由于其母星相对较暗,无法进行高精度径向速度测量($K_{\rm p}=13.8$)和有限的径向速度测量,因此无法确定其质量。$1~σ$上限$M_{\rm p} < 3.8~M_{\oplus}$排除概率为$68.3\%$的纯铁成分。开普勒-101行星系的结构--包含一颗近距离的巨行星和一颗地球大小的外行星,其周期比略大于3:2…
2014-09-16 astro-ph.EP
Identifying rocky planets and water worlds among sub-Neptune-sized exoplanets with the Habitable Worlds Observatory
本文提出利用未来NASA旗舰望远镜宜居世界天文台(HWO)对50至100颗亚海王星进行直接成像和光谱偏振分析,以区分岩石行星、水世界和气体迷你海王星,从而拓展潜在宜居行星的搜寻范围。
2025-09-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Search for Lost Planets in the Kepler Multi-planet Systems and the Discovery of the Long-period, Neptune-sized Exoplanet Kepler-150 f
在开普勒任务发现的4700颗已确认的行星和行星候选者中,绝大多数是由开普勒管道首次发现的。在管道中,在发现过境信号后,与这些过境相关的所有数据点都会被删除,从而创建一个充满漏洞的“瑞士奶酪”般的光曲线,然后用于后续的过境搜索。这些黑洞可能会使另一颗行星无法探测(或“丢失”)。我们研究了114颗恒星的样本,其中有$3+$确认的行星,以评估这种“瑞士奶酪”的影响。模拟确定了凌日行星由于凌日遮蔽而丢失的概率很低,但不可忽略,在$P=400-500$天的周期范围内丢失的$\sim3.3\%$达到平台。然后,我们对所有行星凌日进行建模,并减去每个恒星的凌日信号,恢复凌日数据点,并使用开普勒管道搜索凌日减去的(即,transit-cleaned)光变曲线。然而,管道没有发现任何可信的新过境信号。这证明了开普勒管道选择使用传输掩蔽而不是传输相减的有效性和鲁棒性。然而,对所有凌日减去数据的后续视觉搜索,这使得更容易视觉识别新的凌日,揭示了一个新的海王星大小的系外行星(开普勒-150 f)的存在和一个可能的假阳性(开普勒-208)的潜在单一凌日。开普勒-150 f($P=637.2$天,$R_{\rm{P}}=3.64^{+0.52}_{-0.39}$ R $_{\oplus}$)的确认与$>99.998\%$的信心,使用行星多重性参数,假阳性概率分析和过境持续时间分析的组合。
2017-03-27 astro-ph.EP
NGTS-14Ab: a Neptune-sized transiting planet in the desert
内容:亚木星或海王星沙漠是一个先前确定的参数空间区域,在那里相对缺乏短轨道周期的中等质量行星。目的:我们介绍在海王星沙漠中发现一个新的凌日行星系NGTS-14。方法:NGTS-14 Ab的凌日是在下一代凌日调查(NGTS)中发现的。后续凌日测光是从几个地面设施进行的,以及从TESS全帧图像中提取的。我们结合径向速度从HARPS摄谱仪与测光在一个全球性的分析,以确定系统参数。结果如下:NGTS-14 Ab的半径比海王星($0.444\pm0.030~\mathrm{R_{Jup}}$)大30%,质量比海王星($0.092 \pm 0.012~\mathrm{M_{Jup}}$)大70%。它以3.54天的周期穿过主序星K1 NGTS-14 A,距离足以维持至少部分原始大气。我们还确定了一个可能的长周期恒星质量的同伴系统,NGTS-14 B,我们调查的双星系统内外的海王星沙漠使用盖亚。
2021-01-05 astro-ph.EP
Solid Accretion onto Neptune-Mass Planets I: In-Situ Accretion and Constraints from the metallicity of Uranus and Neptune
当前可用的详细属性(例如,太阳系行星的同位素比率(同位素比率)可以为构建系外行星表征的更好方法提供指导。基于这个动机,我们探讨了天王星和海王星的氘氢比(D/H)的测量值如何限制它们的形成机制。在原位形成的假设下,我们研究了三种固体吸积模式,一种占主导地位的吸积模式从卵石吸积到阻力增强的三体吸积和正则星子吸积,随着固体半径的增加。我们认为一个广泛的半径范围内的固体吸积到(原)海王星质量的行星和计算所产生的吸积率作为一个函数的固体大小和固体表面密度。我们发现,对于小尺寸的固体,速率变得足够高,停止并发气体吸积,如果所有的固体具有相同的大小。对于大尺寸的固体,固体表面密度需要提高,以在气盘寿命内吸积足够量的固体。我们应用这些吸积模式的形成天王星和海王星,并表明,如果采用最小质量的太阳星云模型,固体的半径$\sim 1$米到$\sim 10$公里应主要贡献于他们的氘富集;一个更严格的约束,可以得出,如果全固体的尺寸分布确定。因此,这项工作表明,D/H比可以用作海王星质量行星上固体吸积的示踪剂。对于作为金属丰度指标的其他原子元素,也可以进行类似的努力。
2022-06-22 astro-ph.EP
Understanding the Mass-Radius Relation for Sub-Neptunes: Radius as a Proxy for Composition
像开普勒这样的凌日行星巡天提供了大量关于行星半径分布的信息,特别是对于超级地球和次海王星大小的行星的新种群。为了帮助这些半径的物理解释,我们计算模型半径的低质量的岩石行星与氢氦信封。我们提供了1-20地球质量的行星模型半径,包络分数从0.01- 20%,辐射水平0.1- 1000倍地球,年龄从1亿年到10 Gyr。此外,我们还提供了简单的分析拟合,总结了半径如何取决于这些参数。最重要的是,我们表明,在固定的组成,半径显示质量的行星与超过1%的质量在其信封的依赖性很小。因此,行星半径是海王星和次海王星大小的行星组成的一级代理。我们将观测到的质量-半径关系转换为质量-成分关系,并根据传统的地核吸积理论对其进行了讨论。我们讨论了从岩石超级地球到亚海王星行星的过渡与大挥发性信封。我们建议1.75地球半径作为这两个行星种群之间的物理分界线。最后,我们讨论了这些结果的光观测到的半径发生分布的开普勒发现。
2013-11-02 astro-ph.EP
Zodiacal Exoplanets In Time (ZEIT) I: A Neptune-sized planet orbiting an M4.5 dwarf in the Hyades Star Cluster
研究年轻行星系的特性可以揭示行星在最形成时期的动力学和结构如何演变。最近对附近年轻星团(10-800百万年)的K2观测使这种行星系的发现成为可能。在这里,我们报告发现了一颗海王星大小的行星,它在毕宿星团(650-800百万年)中穿过一颗M4.5矮星(K2-25)。光变曲线在1.88天显示出强烈的周期性信号,我们将其归因于光斑覆盖和旋转。利用高分辨率近红外光谱仪IGRINS测量了该系统的径向速度,证实了该行星的宿主是毕星团的一员。这使我们能够根据EPIC 210490365的运动学和成员资格计算出毕宿星团的距离,这反过来又提供了恒星半径和质量的5- 10%,比目前大多数开普勒M矮星(12-20%)更好。我们使用推导出的恒星密度作为先验拟合的K2过境测光,这提供了弱约束偏心率。利用自适应光学成像和高分辨率光谱的组合,我们排除了信号是由于一个约束或背景食双星的可能性,确认了凌日的行星起源。EPIC 210490365 b的半径($3.43^{+0.95}_{-0.31}$ R $_{E}$)比轨道周期(3.484天)和主恒星质量(0.29 $M_{\odot}$)相似的老开普勒行星大得多。这表明,近距离行星在最初的几百万年后会失去一些大气层。其他来自K2的毕宿星团、昂宿星团和Praesepe星团周围的凌日行星将有助于确认这颗行星是否是非典型的,或者是其他类似年龄的近距离行星的代表。
2016-02-08 astro-ph.EP
TOI-2407 b: a warm Neptune in the desert
本文验证了位于海王星沙漠边界的温暖海王星 TOI-2407 b,利用 TESS 和 CMOS 红外仪器 SPIRIT 的高精度凌星数据确认其参数,为研究 M 矮星周围海王星类行星的形成演化提供比较样本。
2025-06-06 astro-ph.EP
Precise mass and radius determination for two new and one known Neptune-sized planets around G Dwarf hosts
本研究通过TESS和地面数据确定了三颗围绕G型主星的海王星大小行星的质量和半径,揭示了其多样化的轨道特性与大气演化潜力。
2025-11-25 astro-ph.EP
Why M-dwarf flares have limited impact on the atmospheric evaporation of sub-Neptunes and Earth-sized planets
本研究使用ATES代码模拟发现,M型矮星耀斑对近轨道行星(包括宜居带内)的大气质量损失影响有限(小于两倍),且存在一个最大化耀斑驱动损失的特征能量。
2025-09-09 astro-ph.EP
The GAPS Programme at TNG XL: A puffy and warm Neptune-sized planet and an outer Neptune-mass candidate orbiting the solar-type star TOI-1422
我们研究了系外行星候选者TOI-1422 b,它是由TESS太空望远镜在155 pc远的高自行G2 V恒星TOI-1422($V=10.6$等)周围发现的,其主要目标是确认其行星性质并表征其性质。我们用HARPS-N摄谱仪对TOI-1422进行了1.5年的监测,以精确量化其径向速度变化。径向速度测量与TESS光度法一起进行分析,我们还使用AstraLux仪器通过高空间分辨率图像检查混合同伴。我们估计母星的半径和质量分别为$R^*=1.019_{-0.013}^{+0.014} R_{\odot}$和$M^*=0.981_{-0.065}^{+0.062} M_{\odot}$。我们的分析证实了TOI-1422 b的行星性质,并表明在更远的轨道上存在海王星质量的行星,候选TOI-1422 c,这在TESS光变曲线中没有检测到。内行星TOI-1422 b的轨道周期为$P_{\rm b}=12.9972\pm0.0006$天,平衡温度为$T_{\rm eq, b}=867\pm17$ K。它的半径为$R_{\rm b}=3.96^{+0.13}_{-0.11} R_{\oplus}$,质量为$M_{\rm b}=9.0^{+2.3}_{-2.0} M_{\oplus}$,密度为$ρ_{\rm b}=0.795^{+0.290}_{-0.235}$ g cm $^{-3}$,可以被认为是一…
2022-07-08 astro-ph.EP
Do Outer Giants Inflate Neptune-sized Planets? An Architecture-Dependent Mass-Radius Relation
本文研究外巨行星是否影响海王星大小短周期行星的半径,通过质量-半径分析与贝叶斯建模发现OG系统内行星半径平均增大17±4%,为行星形成演化提供新约束。
2025-09-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Predicting the observational signature of migrating Neptune-sized planets in low-viscosity disks
嵌入在原行星盘中的行星核的迁移是行星形成理论中的一个重要机制,与行星系的结构有关。因此,行星迁移被积极讨论,但往往是独立的理论或数值研究的结果是不受约束的,由于缺乏观测诊断设计的光行星迁移。在这项工作中,我们遵循的想法是通过嵌入行星在磁盘尘埃密度分布中留下的特征径向结构来推断嵌入行星的迁移行为。我们运行流体动力学多流体模拟的气体和几个尘埃物种在一个局部等温$α$-磁盘在低粘度制度($α=10^{-5}$),并调查所获得的尘埃结构。在这个框架中,一颗质量近似海王星的行星可以创造三个(或更多)尘埃聚集的环。我们发现,这些环的相对间距取决于行星的迁移速度和方向。通过执行随后的辐射转移计算和图像合成,我们表明,-总是在一个近无粘性磁盘的条件下-不同的迁移情况下,在原则上,区分长基线,国家的最先进的ALMA观测。
2019-10-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
Diffuser-assisted Photometric Follow-up Observations of the Neptune-sized Planets K2-28b and K2-100b
我们提出了海王星大小的行星K2- 28 b和K2- 100 b的精密过境观测,使用在阿帕奇点天文台的ARC 3.5米望远镜上的ARCTIC成像仪上的工程漫射器。K2- 28 b是一颗$R_{p} = 2.56 R_\oplus$迷你海王星,正穿过一颗明亮的(J=11.7)富含金属的M4矮星,为未来的大气特征描述提供了令人信服的前景。K2- 100 b是一颗$R_{p} = 3.45 R_\oplus$海王星,位于普雷塞普星团,是已知为数不多的行星之一,在一个星团中,它的主恒星足够明亮($V=10.5$),可以进行精确的径向速度观测。利用漫射器/ARCTIC系统的精密光度测量能力,我们可以在30分钟的箱中分别为K2- 28 b和K2- 100 b实现$105^{+87}_{-37}$ ppm和$38^{+21}_{-11}$ ppm的精度。我们对K2和地基光变曲线的联合拟合使这两颗行星的轨道星历都有了一个数量级的改进,在JWST时代产生了2分钟的计时精度。虽然我们表明,目前可用的宽带测量K2- 28 b的半径是目前太不精确,把有用的限制K2- 28 b的大气,我们证明,JWST/NIRISS将能够辨别多云/晴朗的大气中的一个温和的过境观测。我们的K2- 100 b光变曲线标志着这一具有挑战性的凌日观测的第一次凌日跟踪观测,我们在SDSS $i^\prime$波段获得了$819 \pm…
2018-07-12 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Exoplanet Perspective on Future Ice Giant Exploration
系外行星的数量数以千计,而且随着新的调查和改进的仪器的出现,数量还在不断增加。我们从这些发现中了解到的最令人惊讶的事情之一不是在其恒星宜居带中的小岩石行星可能很常见,而是最典型的系外行星尺寸是在我们的太阳系中看不到的-半径介于海王星和地球之间,被称为迷你海王星和超级地球。事实上,一颗凌日系外行星处于这种大小范围的可能性是我们太阳系中任何巨行星的四倍。对巨大的氢/氦主导的系外行星的大气层的调查已经推到海王星和迷你海王星大小的世界,揭示了水的分子吸收,云的散射和不透明度,以及大气丰度的测量。然而,与木星甚至土星大小的世界的测量不同,较小的巨人缺乏对测量结果的期望或解释的基本事实。这些大小的世界是如何形成和演化的,它与它们的大世界有什么不同?它们的内部成分是什么,这对它们的大气层有什么影响?是什么影响了这些遥远星球的能量收支?在这篇文章中,我们讨论了我们可以测量系外行星的哪些特征,以及为什么对我们太阳系中的冰巨星的任务是理解系外行星的合乎逻辑的下一步。
2020-07-06 astro-ph.EP
The California-Kepler Survey. VI: Kepler Multis and Singles Have Similar Planet and Stellar Properties Indicating a Common Origin
加州-开普勒巡天(CKS)的星表包含了\Kepler \行星候选者的精确恒星和行星性质,包括有多颗凌日行星的系统(“多”)和只有一颗凌日行星的系统(“单”,尽管可能存在其他行星)。我们比较了完整CKS-Gaia目录中同质子集中多星和单星的恒星和行星特性。我们发现亚海王星大小的单星系和多星系在恒星性质或行星半径上没有区别。具体而言:(1.)开普勒次海王星大小的单星系和多星系的恒星性质$M_\star$、[Fe/H]和$v\mathrm{sin}i$的分布在统计上是不可区分的。(2.)亚海王星大小的单体和多单体的半径分布与$P > 3$天是不可区分的,都有一个山谷在$\sim1.8~R_\oplus$。然而,探测到的短周期($P < 3$天)、亚海王星大小的单星系明显多于多星系。主星性质、行星半径和单行星和多行星半径谷的相似性表明它们有共同的起源。类似的半径谷,这可能是雕刻的光蒸发从主恒星在第一个100万年,表明行星在单和多花了大部分的第一个100万年附近,近距离的位置。一种解释是,与单行星和多行星的相似基本性质相一致的是,许多单行星是经历行星-行星散射的多行星系统的成员。
2018-10-09 astro-ph.EP
The Hot-Neptune Initiative (HONEI) I. Two hot sub-Neptunes on a close-in, eccentric orbit (TOI-5800 b) and a farther-out, circular orbit (TOI-5817 b)
HONEI计划通过HARPS/HARPS-N视向速度观测确认了两颗热亚海王星TOI-5800b和TOI-5817b,分别位于海王星沙漠边缘和稀树草原,为大气研究提供优质目标。
2025-07-30 astro-ph.EP
Uranus and Neptune: Origin, Evolution and Internal Structure
关于太阳系最外层的行星天王星和海王星的性质,仍然有许多悬而未决的问题。在这篇综述中,我们总结了目前的知识,天王星和海王星的组成和内部结构,形成包括潜在的后续巨大的影响,和热演化的重点。我们提出了关键的开放性问题,并讨论了由于非绝热和不均匀内部的可能性,在行星的内部结构的不确定性。我们还提供了改进的观测约束的基本物理参数,如它们的重力和磁场,旋转速率,和深层大气成分和温度的推理。只有这样,我们才能够改善我们对这些行星物体的理解,以及许多围绕其他恒星运行的类似大小的物体。
2020-04-14 astro-ph.EP
Water Vapour Absorption in the Clear Atmosphere of an exo-Neptune
到目前为止,透射光谱学已经在木星大小的系外行星中检测到原子和分子吸收,但是在过境期间测量较小(海王星大小)行星大气中分子吸收的密集努力只显示了无特征的光谱。由此得出的结论是,大多数小而温暖的行星在其大气层中进化以维持高平均分子量,不透明的云或散射的薄雾,模糊了我们观察这些大气层组成的能力。在这里,我们报告的观察HAT-P-11b(~4地球半径)从光学到红外的透射光谱。我们在1.4微米波长处检测到水蒸气吸收。水吸收的幅度(约为百万分之250)表明行星大气在~1毫巴以下主要是清洁的,并且足够富含氢以显示大尺度高度。该光谱表明行星大气的重元素丰度上限约为太阳的700倍。这与行星形成的核心吸积理论非常一致,在该理论中,气体巨行星通过直接将原行星星云中富含氢的气体吸积到一个巨大的岩石或冰的核心上来获得它们的大气层。
2014-09-29 astro-ph.EP
TOI-1231 b: A Temperate, Neptune-Sized Planet Transiting the Nearby M3 Dwarf NLTT 24399
我们报告发现了一颗凌日的、温和的、海王星大小的系外行星,它绕着附近的M3 V恒星TOI-1231(NLTT 24399,L 248-27,2 MASS J10265947-5228099)($d$ = 27.5 pc)运行。这颗行星是利用凌日系外行星勘测卫星的光度数据探测到的,随后又利用拉斯坎布雷斯天文台和南极洲凌日系外行星搜索计划进行了观测。结合测光数据集,我们发现新发现的行星半径为3.65 $^{+0.16}_{-0.15}$ R $_{\oplus}$,轨道周期为24.246天。麦哲伦粘土望远镜上的行星光谱仪获得的径向速度测量证实了行星的存在,并导致质量测量为15.5 $\pm$ 3.3 M $_{\oplus}$。TOI-1231 b的平衡温度仅为330 K,是迄今为止可用于大气研究的最冷的小行星之一,其主星明亮的近红外亮度(J=8.88,K $_{s}$ =8.07)使其成为HST和JWST的令人兴奋的目标。未来的大气观测将通过与K2-18 b的比较,在250-350 K温度范围内进行首次比较行星学研究。此外,TOI-1231的高系统径向速度(70.5 k \ms)可能允许通过多普勒频移H I Ly-alpha恒星发射远离地冠和ISM吸收特征来检测逃离行星的低速氢原子。
2021-06-08 astro-ph.EP
Forming Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune in Few Million Years by Core Accretion
巨行星形成过程至今仍不完全清楚。目前最被接受的范例,核心不稳定性模型,解释了太阳系巨行星的几个观测性质,但迄今为止,面临着困难,以解释形成时间短于观测估计的原行星盘的寿命,特别是对天王星和海王星的情况。在这个模型的背景下,并考虑到最近提出的原始太阳系轨道结构,我们进行了巨大的行星形成的数值计算。我们的研究结果表明,如果吸积星子遵循的大小分布,其中大部分的质量在于30-100米大小的机构,木星,土星,天王星和海王星可能已经形成根据核不稳定的情况。每个行星的形成都发生在时间限制内,它们最终的核心质量与目前的估计非常一致。
2009-10-02 astro-ph.EP
A New Yield Simulator for Transiting Planets and False Positives: Application to the Next Generation Transit Survey
我们提出了一个产量模拟器来预测行星的数量和特征,误报和误报过境调查。该模拟器基于银河系模型和开普勒任务测量的行星出现率。它考虑到了观测窗函数和调查测量的噪音水平。此外,它还包括识别误报的审查标准。我们将此模拟器应用于下一代过境调查(NGTS),这是一项旨在探测海王星大小的系外行星过境的广域调查。我们发现,红噪声是NGTS的主要限制高达14等,其获得的水平决定了预期的产量。假设红噪声水平为1 mmag,模拟预测了四年的调查:4+-3个超级地球,19+-5个小海王星,16+-4个大海王星,55+-8个土星大小的行星和150+-10个木星大小的行星,以及4688+-45个食双星和843+-75个背景食双星。我们表征这些对象的属性,以提高假阳性的早期识别,并讨论过境候选人的后续策略。
2016-11-08 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
Kepler-1661 b: A Neptune-sized Kepler Transiting Circumbinary Planet around a Grazing Eclipsing Binary
本文报道了开普勒测光中发现的一颗海王星大小(R_p = 3.87 +/-0.06R_Earth)的凌日环联星Kepler-1661 b。这颗行星的公转周期约为175天,其轨道进动周期仅为35年。岁差导致轨道平面的排列发生变化,从地球上看,这颗行星只有约7%的时间处于凌日状态。与其他几颗开普勒环联星行星一样,开普勒-1661 b的轨道接近稳定半径,并且靠近宜居带的(热)边缘。这颗行星的轨道是一个单线掠食双星系统,包含一对0.84 M_Sun和0.26 M_Sun的恒星,在一个轻微偏心(e=0.11),28.2天的轨道上。该系统相当年轻,估计年龄约为1-3 Gyrs,并表现出显著的星点调制。掠食配置意味着系统对双星倾角的变化非常敏感,这表现为日食深度的变化。恒星黑子污染了日食测光,但不是以通常的方式引起虚假的日食时间变化。相反,星点改变了光曲线的标准化,从而改变了日食深度。这可能导致虚假的日食深度变化,然后错误地归因于双星轨道岁差。
2020-01-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
How Rocky Are They? The Composition Distribution of Kepler's Sub-Neptune Planet Candidates within 0.15 AU
开普勒任务已经发现了数千个半径在1到4 R $_\oplus$之间的行星候选者。这些行星在我们自己的太阳系中没有类似物,这为了解行星形成和演化所允许的行星成分的范围和分布提供了前所未有的机会。通常需要精确的质量测量来限制单个超级地球大小的行星的可能组成,但是对于大多数开普勒行星候选者来说,这些测量是困难和昂贵的。幸运的是,采用统计方法可以帮助我们在没有它们的情况下解决这个问题。特别是,我们采用分层贝叶斯模型的开普勒行星候选人,是完整的$P< 25$天和$R_{pl}>1.2$ R $_\oplus$的子样本,并借鉴内部结构模型,产生的半径在很大程度上独立于质量占周围的岩石核心的气体信封的热演化。假设信封是由氢和氦为主,我们目前的亚海王星大小的行星人口的组成分布,并发现,H+He信封是最有可能的$\sim 1\%$这些行星的总质量与内在的分散$\pm 0.5$ dex。我们解决的气体/岩石过渡,并说明我们的结果不会导致质量和半径之间的一对一的关系,为这个子海王星人口,因此,动力学研究,希望使用开普勒数据必须采用概率的方法,以准确地表示在给定的半径范围内的可能的质量。
2014-09-10 astro-ph.EP
The Neptune-Sized Circumbinary Planet Kepler-38b
我们讨论了环双星行星开普勒-38b的发现和特征。双星是单线的,周期为18.8天,由一颗中等进化的主序星组成(M_A = 0.949 +/-0.059太阳质量和R_A = 1.757 +/-0.034太阳半径)与低质量恒星配对(M_B = 0.249 +/-0.010太阳质量,R_B = 0.2724 +/-0.0053太阳半径)在微偏心(e = 0.103)轨道上运行。在开普勒光变曲线(使用开普勒1至11分位数)中,一共有8次环联行星穿越主星的凌日,由此可以确定行星周期为105.595 +/-0.053天。光度动力学模型拟合径向速度曲线和开普勒光变曲线得出行星半径为4.35 +/-0.11地球半径,或1.12 +/-0.03海王星半径。由于这颗行星的质量不足以改变开普勒轨道,因此我们只能在95%的置信度下,将这颗行星的质量上限定为122个地球质量(7.11个海王星质量或0.384个木星质量)。随着更多的开普勒数据变得可用,这个上限应该会降低。
2012-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mass determination of the three long-period Neptune- and sub-Neptune-sized planets transiting TOI-282
本文结合 TESS 测光与 HARPS/ESPRESSO 视向速度数据,测定 TOI-282 系统中三颗长周期海王星及亚海王星大小行星的质量和密度,发现它们可能是水世界,为未来 JWST 和 ELT 大气观测提供了重要目标。
2025-11-07 astro-ph.EP
Surviving in the Hot Neptune Desert: The Discovery of the Ultra-Hot Neptune TOI-3261b
本文报道了超热海王星 TOI-3261b 的发现,通过凌星与视向速度数据测定其半径和质量,并结合潮汐剥离与光致蒸发模拟揭示其保留约5%质量的挥发物包层,为研究热海王星沙漠中行星的形成与演化提供了关键样本。
2024-07-05 astro-ph.EP
Radio masers on WX UMa: hints of a Neptune-sized planet, or magnetospheric reconnection?
附近的M矮星WX Uma最近被LOFAR在无线电波段探测到。结合其观察到的亮度温度和圆偏振分数表明,通过电子回旋脉泽不稳定性产生的排放。有两种不同的机制被提出来为低质量恒星的这种发射提供动力:要么是恒星磁场和轨道行星之间的亚阿尔夫文相互作用,要么是恒星磁层边缘的重联。在本文中,我们调查这两种机制的可行性,利用恒星周围的等离子体环境的信息,从模拟其恒星风。利用这些信息,我们表明,海王星大小的系外行星的磁场强度为10-100 G的轨道在~0.034 AU可以准确地再现观测到的无线电发射从恒星,相应的轨道周期为7.4天。由于恒星的倾角,在赤道轨道上的行星不太可能经过恒星。虽然这样一颗行星可能会引起径向速度半振幅从7到396 m s $^{-1}$,但由于宿主恒星的活动,这种信号不太可能用现有技术检测到。我们的行星引起的无线电发射模型在这里的应用说明了其令人兴奋的潜力,作为一个新的工具,从长期的无线电监测识别行星托管候选人。我们还开发了一个模型来研究重新连接供电的排放情况。虽然这种方法产生的结果不如行星引起的情景,但它仍然是一种潜在的替代排放机制,值得进一步探讨。
2022-05-03 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
A 38 Million Year Old Neptune-Sized Planet in the Kepler Field
开普勒1627 A是一颗G8 V恒星,之前已知它拥有一颗地球半径为3.8的行星,轨道为7.2天。这颗恒星被开普勒太空望远镜观测到,因为它离我们很近(d=329 pc),而且它很像太阳。在这里,我们使用盖亚运动学,TESS恒星自转周期和光谱锂丰度,开普勒1627是一个成员的38 $\pm$ 6百万岁的$δ$天琴座集群。据我们所知,这使得开普勒1627 Ab成为开普勒主要任务发现的最年轻的行星。开普勒测光有两个特点:平均凌日剖面是不对称的,个别凌日时间可能与当地光变曲线斜率有关。我们讨论了每个异常的可能解释。更重要的是,$δ$ Lyr星系团是大约10个$^3$同时代的星系团之一,它们的性质已经被盖亚阐明。许多其他的系外行星宿主是这些星团的候选成员;这些成员资格可以通过盖亚、TESS和地基光谱学的三连胜来验证。
2021-12-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The K2-ESPRINT Project VI: K2-105 b, a Hot-Neptune around a Metal-rich G-dwarf
我们的报告确认,候选人过境观察恒星EPIC 211525389是由于短周期海王星大小的行星。主恒星位于K2活动区5,是一颗富含金属的G矮星([Fe/H] = 0.26 $\pm$ 0.05)(T_eff = 5430 $\pm$ 70 K,log g = 4.48 $\pm$ 0.09),这是根据斯巴鲁8.2米望远镜上的高色散摄谱仪(HDS)观测得到的。Subaru望远镜上的HiCIAO高空间分辨率AO成像排除了主星附近的微弱伴星,并且使用开源vespa代码发现该目标的假阳性概率< $10^{-6}$。对K2的凌日光变曲线和冈山1.88米望远镜上的MuSCAT进行的额外地面多色凌日测光的联合分析给出了轨道周期P = 8.266902 $\pm$ 0.000070天和$R_p/R_\star \sim 0.035$或$(R_p/R_\star)^2 \sim 0.0012$一致的凌日深度。凌日深度相当于行星半径$R_p = 3.59_{-0.39}^{+0.44} R_{\oplus}$,表明EPIC 211525389 b是一颗海王星大小的短周期行星。由斯巴鲁HDS获得的主星径向速度,在EPIC 211525389 b的质量上,3σ的上限为90 $M_{\oplus} (0.00027 M_{\odot})$,证实了它的行星性质。我们预计这颗新命名为K2-105 b的行星将成为未来…
2017-01-05 astro-ph.EP
The Hot Neptune Initiative (HONEI) III. An ultra-hot super Neptune orbiting the metal-rich subgiant star TOI-5646: the largest host for a desert dweller
University of Rome “Tor Vergata”(罗马第二大学);INAF – Turin Astrophysical Observatory(意大利国家天体物理研究所都灵天文台);Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院空间研究所);University of Bern(伯尔尼大学);Leiden University(莱顿大学);INAF – Astronomical Observatory of Rome(意大利国家天体物理研究所罗马天文台)
本研究确认了围绕富金属亚巨星TOI-5646运行的超热超级海王星TOI-5646b,其为海王星沙漠中最大的宿主恒星,质量损失显著,或有特殊形成历史。
2026-08-26 astro-ph.EP
Formation of super-Earths and mini-Neptunes from rings of planetesimals
本研究通过α黏度为4e-3的盘模拟提出,超级地球与迷你海王星分别由雪线内外的星子环经星子和卵石吸积形成,并解释多项系外行星统计特征。
2025-01-06 astro-ph.EP
Secular Excitation of Polar Neptune Orbits in Pure Disk-Planet Systems
California Institute of Technology(加州理工学院)
本研究提出了一种机制,通过光蒸发在无巨行星扰动的系统中将海王星激励到极轨道。
2026-01-07 astro-ph.EP
The metal-poor atmosphere of a Neptune/Sub-Neptune planet progenitor
研究通过V1298 Tau b的透射光谱发现其拥有低金属度原始大气和水蒸气吸收,质量与密度极低,挑战核吸积理论并支持卵石吸积原位形成。
2023-12-28 astro-ph.EP
Testing the Metal of Late-Type Kepler Planet Hosts with Iron-Clad Methods
研究表明,海王星大小的行星的F、G和早期K矮星宿主并不优先富含金属。然而,不太清楚是否同样适用于晚K和M矮行星宿主。本文报道了有效温度低于4500 K的开普勒目标和候选凌日行星宿主的金属丰度。我们使用新的金属校准,以确定[Fe/H]从可见光和近红外光谱。我们发现开普勒观测到的晚K矮星和晚M矮星的金属丰度分布与太阳邻域的分布是一致的。此外,我们发现,地球到海王星大小的行星的主机具有金属丰度与那些缺乏检测到的行星一致,并排除了先前声称的两个分布之间的0.2 dex偏移在6sigma置信度。我们还表明,晚K和M矮星托管多个检测到的行星的金属丰度与那些缺乏检测到的行星是一致的。我们的研究结果表明,多个类地行星和海王星大小的行星可以形成在晚K和M矮星周围,金属丰度低至太阳值的0.25。海王星大小的行星围绕着这种低金属量的M矮星运行,这表明吸积行星收集了盘中的大部分或所有固体,并且巨行星的潜在核心可以很容易地在M矮星周围形成。与太阳型恒星相比,M矮星周围的巨行星数量较少,这一定是由于相对较快的盘蒸发或较慢的核心吸积速率,而不是没有足够的固体形成核心。
2013-04-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
A hot sub-Neptune in the desert and a temperate super-Earth around faint M dwarfs: Color validation of TOI-4479b and TOI-2081b
我们报告了两颗TESS系外行星的发现和验证:TOI-4479 b和TOI-2081 b。我们已经联合分析了空间(TESS任务)和地面(MuSCAT 2,MuSCAT 3和SINISTRO仪器)使用我们的多色测光过境分析管道的光变曲线。这使我们能够计算两个候选者的污染极限,并验证它们作为行星大小的同伴。我们发现TOI-4479 b是一颗次海王星大小的行星($R_{p}=2.82^{+0.65}_{-0.63}~\rm R_{\oplus}$),TOI-2081 b是一颗超地球大小的行星($R_{p}=2.04^{+0.50}_{-0.54}~\rm R_{\oplus}$)。此外,我们还发现TOI-4479 b位于海王星沙漠内,轨道周期短,为$1.15890^{+0.00002}_{-0.00001}~\rm days$,实际上是迄今为止已知的围绕M矮星运行的最大的近超短周期行星。这些结果使得TOI-4479 b在目前已知的M矮星周围的系外行星群中非常罕见,并且是光谱跟踪和未来行星形成和演化研究的特别有趣的目标。
2022-06-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
A sub-Neptune sized planet transiting the M2.5-dwarf G 9-40: Validation with the Habitable-zone Planet Finder
我们使用高精度的近红外(NIR)径向速度(RV)观测与宜居带行星(HPF),精密扩散器辅助地面测光与自定义窄带测光滤波器,和自适应光学成像,验证了发现的2个地球半径的次海王星大小的行星附近的高自行M2.5-矮星G 9 - 40(EPIC 212048748)。距离$d=27.9\mathrm{pc}$的G 9 - 40 b是迄今为止K2发现的第二个最近的凌日行星。这颗行星的凌日深度($\sim$ 3500 ppm),再加上其邻近的主星在近红外波段(J = 10,K = 9.2)的亮度,使得G 9 - 40 b成为最适合用JWST、ARIEL和即将到来的极大望远镜进行透射光谱分析的次海王星大小的行星之一。这颗恒星相对不活跃,自转周期为$\sim$ 29天。为了估计光谱恒星参数,我们描述了我们的经验光谱匹配算法的实现,使用高分辨率近红外HPF光谱。利用该算法,我们得到了$T_{\mathrm{eff}}=3404\pm73$的有效温度K,以及$\mathrm{[Fe/H]}=-0.08\pm0.13$的金属丰度.我们的RV,再加上从凌日测光的轨道参数,排除行星质量以上$11.7 M_\oplus$与99.7%的置信度假设一个圆形轨道。根据其半径,我们预测$M=5.0^{+3.8}_{-1.9} M_\oplus$的质量和$K=4.1^{+3.1}_{-1.6}\mathrm{m\:s^…
2019-12-01 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Precise mass determination for the keystone sub-Neptune planet transiting the mid-type M dwarf G 9-40
上下文尽管是过去三十年中发现的系外行星种群的一个突出子集,但亚海王星大小的行星的性质和起源仍然是系外行星科学中的一个悬而未决的问题。目的。对于围绕明亮恒星运行的行星,精确测量系统的轨道和行星参数是区分关于其形成和演化的竞争理论的最佳方法。方法.我们用CARMENES仪器获得了69个新的中M矮星G 9-40的径向速度观测结果,首次测量了K2任务数据中发现的其过境亚海王星行星G 9-40 b的质量。结果结合TESS任务在第44、45和46扇区的新观测,我们能够测量行星的半径,其不确定度为3.4%(Rb = 1.900 +- 0.065 Re),并以16%的精度确定其质量(Mb = 4.00 +- 0.63 Me)。由此产生的行星体积密度与地球的组成不一致,并表明存在富含水的核心或富含氢的外壳。结论. G 9-40 b被称为梯形行星,因为它位于周期半径空间的半径谷内。有几个理论提供了解释这个人口的起源和属性,这颗行星是一个有价值的目标,测试这些模型对恒星宿主质量的依赖性。凭借其亮度和小尺寸的主机,它加入了L 98-59 d作为两个最好的温暖(Teq ~ 400 K)的亚海王星大气特征与JWST,这将探测云的形成在亚海王星大小的行星和打破内部成分模型的简并性之一。
2022-08-15 astro-ph.EP
Polar Neptunes are Stable to Tides
本文通过N体和长期模拟研究潮汐演化对盘驱动共振形成极地海王星理论的影响,发现极地轨道在Gyr时间尺度上稳定,并验证WASP-107 b和HAT-P-11 b与该理论一致。
2024-10-03 astro-ph.EP
TOI-942b: A Prograde Neptune in a ~60 Myr old Multi-transiting System
绘制年轻行星的轨道密度分布图是理解塑造行星系结构的机制的一条途径。TOI-942是一颗年轻的恒星,年龄约为6000万年,拥有一个行星系,由两颗海王星大小的行星组成,轨道周期分别为4.3天和10.1天。我们观察了海王星内部TOI-942 b的光谱凌日,以确定其投影轨道的倾斜角。通过两次部分凌日,我们发现这颗行星在一个椭圆轨道上,投影的椭圆角为|lambda| = 1/+41-33度。此外,结合光变曲线和恒星自转周期,我们还得到了真实的三维平行度为2/+27-23度。我们探索了年轻活跃恒星周围行星的光谱凌日所特有的各种不确定性来源,并表明我们报告的不确定性完全包含了这些影响。TOI-942 b是最年轻的行星之一,也是少数居住在多行星系统中的行星。TOI-942 b的轨道几何形状与类似年龄的系统一致,但尚未发现任何一个系统处于严重偏离的轨道。
2021-06-28 astro-ph.EP
A sensitivity analysis of the WFCAM Transit Survey for short-period giant planets around M dwarfs
WFCAM凌日巡天(英语:WFCAM Transit Survey,WTS)是一个在英国红外望远镜(英语:UKIRT)上运行的近红外凌日巡天,旨在发现M矮星周围的行星。WTS作为望远镜的一个视力差的备份程序,代表了第一个专门的宽视场近红外过境调查。在本文中,我们描述了WTS的观测策略和数据的处理,以产生光变曲线。我们描述了我们的光度数据的基本属性,并测量我们的灵敏度的基础上950观测。我们表明,测光达到约4毫等的最明亮的不饱和恒星的光变曲线跨越近3年的精度。光学(SDSS griz)和近红外(UKIRT ZYJHK)测光被用来分类的目标样本的4600 M矮星与J星等在11-17。大多数具有范围M0-M2的光谱类型。我们进行蒙特卡罗过境注入和检测模拟短周期(<10天)木星和海王星大小的行星,以表征调查的灵敏度。我们研究了4个假设的恒星-行星情况下的恢复率作为周期和星等的函数:M0-2+木星,M2-4+木星,M0-2+海王星,M2-4+海王星。我们发现,WTS光变曲线是非常敏感的存在的小行星大小的短周期凌日行星周围的M矮星。热海王星产生的信号要弱得多,相应地恢复率也较小。海王星只能在WTS中最近的M矮星(M4-M9)的相当小的样本(~100)周围以正确的周期可靠地恢复。WFCAM凌日巡天没有探测到M矮星周围的热木星,这使我们能够将行星发生率的上限定为1.7%-2.0%(置信度为95%)…
2013-04-04 astro-ph.EP
Ground-based photometry of the 21-day Neptune HD106315c
K2和TESS等天基凌日观测可以探测轨道周期超过10天的小型凌日行星。这些温暖的海王星中,目前很少有已知的恒星周围足够明亮,可以进行详细的后续观测,致力于其大气特征。周期为21天,周期为3.95 $R_\oplus$的行星HD 106315 c是根据K2对它的两次凌日观测发现的。我们用1.2米欧拉望远镜和EulerCam相机对HD 106315进行了两次观测,用宽波段测光法确认了凌日,并对行星周期进行了修正。基于对HD 106315 c的两次凌日观测,我们探测到了它的$\sim$ 1 mmag凌日,并获得了精确的行星星历,这对计划进一步的后续观测至关重要。我们已经使用所获得的精度以及TESS任务的预测产量来评估TESS发现的海王星大小行星的地面确认潜力。我们发现,地面上配备有精确光度计的1米级望远镜可以大大有助于跟踪162个TESS候选恒星,其星等为$V \leq 14$。其中,74颗行星绕着带有$V \leq 12$的恒星运行,12颗行星绕着$V \leq 10$运行,这使得这些候选天体成为用高端仪器进行大气特征鉴定的高度优先对象。
2017-08-18 astro-ph.EP
A super-Earth and two sub-Neptunes transiting the nearby and quiet M dwarf TOI-270
我们报告了凌日系外行星调查卫星发现的三颗小行星凌日最近和最明亮的M矮星主机之一,TOI-270(TIC 259377017; K-mag 8.3; 22.5秒差距)。M3 V型恒星由超地球大小的TOI-270 b(1.247+0.089-0.083 R_earth)和次海王星大小的系外行星TOI-270 c(2.42+-0.13 R_earth)和TOI-270 d(2.13+-0.12 R_earth)穿过。行星的轨道接近平均运动共振链,周期(3.36、5.66和11.38天)接近小整数(5:3和2:1)。TOI-270是未来研究的主要目标,因为:1)它的近共振允许检测凌日时间变化,以进行精确的质量测量和动力学研究; 2)它的亮度使独立的径向速度质量测量成为可能; 3)外行星是通过透射光谱进行大气特征描述的理想选择; 4)安静的恒星使未来能够搜索宜居带行星。总而言之,很少有具有小型温带系外行星的系统像TOI-270那样适合进行这种补充和详细的表征。
2020-05-19 astro-ph.EP
The Habitable-zone Planet Finder Reveals A High Mass and a Low Obliquity for the Young Neptune K2-25b
利用来自宜居带行星K2- 25 b的径向速度数据,我们测量了海王星大小的行星K2- 25 b的质量,以及它在600- 800 MYr毕宿星团中的M4.5矮星的质量。这是最年轻的行星系之一,这两个数量都被测量过,也是极少数具有测量过的M矮星之一。根据对径向速度数据、K2任务的时间序列测光以及用漫射器辅助测光获得的新凌日光变曲线的联合分析,该行星的半径和质量分别为$3.44\pm 0.12 \mathrm{R_\oplus}$和$24.5_{-5.2}^{+5.7} \mathrm{M_\oplus}$。这些性质与被稀薄的氢氦大气(质量分数为5%)包裹的岩石核心是相容的。我们测量了$e=0.43 \pm 0.05$的轨道偏心率。天空投射的恒星的相似度是$λ=3 \pm 16^{\circ}$,与自旋轨道对齐相一致,与其他围绕较老恒星研究的“热海王星”形成对比。
2020-07-24 astro-ph.EP
TKS V. Twin sub-Neptunes Transiting the Nearby G Star HD 63935
我们发现了两颗大小几乎相同的亚海王星凌日行星,它们围绕HD 63935运行,HD 63935是一颗明亮的($V=8.6$等),类似太阳($T_{eff}=5560K$)的恒星,在49 pc处。TESS发现了第一颗行星HD 63935 b(TOI-509.01),位于第7和第34扇区。我们在Keck HIRES和Lick APF径向速度数据中确定了第二个信号(HD 63935 c),作为我们后续活动的一部分。随后在34区用TESS测光确认为TOI-509.02。我们对光度和径向速度数据的分析产生了两颗行星的稳健检测,周期为$9.0600 \pm 0.007$和$21.40 \pm 0.0019$天,半径为$2.99 \pm 0.14$和$2.90 \pm 0.13$ $R_\oplus$,质量为$10.8 \pm 1.8$和$11.1 \pm 2.4$ $M_\oplus$。我们计算的行星b和c的密度与氢/氦包层中行星质量的百分之几一致。我们还描述了我们的调查的努力,选择最好的目标JWST大气后续行动。这些努力表明HD 63935 b将拥有同类中最清晰可见的大气层。它是迄今为止未被表征的参数空间中透射光谱学的最佳目标(通过透射光谱度量,大气可观测性的代理进行排名),包括次海王星大小(2.6 $R_\oplus$ $<$ $R_p$ $<$ 4 $R_\oplus$),中等辐照(100…
2022-01-05 astro-ph.EP
HST Transmission Spectra of the Hot-Neptune HD 219666 b: Detection of Water and the Challenge of Constraining Both Water and Methane
本文基于 HST/WFC3 透射光谱在热海王星 HD 219666 b 大气中以约 3σ 探测到水但未偏好甲烷,并探讨仅靠 HST 数据约束甲烷的困难及 JWST 的解决潜力。
2025-05-07 astro-ph.EP
Evolutionary Analysis of Gaseous Sub-Neptune-Mass Planets with MESA
亚海王星大小的系外行星代表了银河系中最常见的行星类型之一,但它们的许多特性尚不清楚。在这里,我们提出了一个处方,以适应能力的恒星演化工具包模块的恒星天体物理学实验(MESA)模型亚海王星质量行星与H/He信封。通过增加行星核心光度、重元素富集、大气边界条件和流体风引起的质量损失等参数,可以更精确地描述不同起始条件下行星的演化路径。利用这些动力学模型,我们构建了行星的质量组成关系,从1到400 $M_{\oplus}$和调查如何质量损失影响其组成和演化历史。我们表明,行星半径通常是不敏感的演化途径,使行星的瞬时质量,成分和年龄,从滞后的变化。我们发现,行星信封质量损失的时间尺度,$τ_{\rm env}$,随H/He信封质量分数(在固定的行星质量)非单调变化。在我们模拟的年轻(1亿年)低质量($M_p\lesssim10~M_\oplus$)行星与岩石核心,$τ_{\rm env}$是最大的$M_{\rm env}/M_p=1\%$到$3\%$。由此产生的收敛质量损失演化可能会将其自身作为${\sim}1\%$的首选H/He质量分数印在附近的行星上。展望未来,我们预计这种数字代码将广泛应用于补充三维模型和观测系外行星调查。
2016-10-06 astro-ph.EP
Formation of close in Super-Earths \& Mini-Neptunes: Required Disk Masses \& Their Implications
最近由{ \it Kepler}太空望远镜的观测已经发现了超过4000颗系外行星候选者,这些候选者由许多系统组成,这些系统具有地球到海王星大小的物体,它们位于水星轨道内,围绕各自的宿主恒星。这些近距离行星是如何以及在哪里形成的,是行星形成中尚未回答的主要问题之一。这里我们计算{\it开普勒}行星{ \it原位}形成所需的盘质量。我们发现,如果近距离行星形成为{ \it隔离质量},那么标准的气体与尘埃的比例产生相应的气体盘,对于很大一部分系统来说是引力不稳定的,排除了这种情况。我们表明,在没有任何迁移的情况下,行星的吸积区域的最大宽度是$2 v_{esc}/Ω$,其中$v_{esc}$是逃逸速度的行星和$Ω$开普勒频率,并使用它来计算所需的磁盘质量{ \it原位}形成与巨大的影响。即使是巨大的影响,形成没有迁移需要磁盘表面密度在半长轴小于0.1天文单位的$10^3-10^5 \rm{~g~cm^{-2}}$的固体意味着典型的增强以上的最小质量太阳星云(MMSN)的至少20倍。相应的气盘低于重力稳定极限,但离重力稳定极限不远。相比之下,形成超过几个AU是一致的MMSN磁盘质量。这表明,固体或完全组装的行星的迁移可能在近距离超级地球和迷你海王星的形成中发挥了重要作用。
2014-10-04 astro-ph.EP
Characterizing K2 Candidate Planetary Systems Orbiting Low-Mass Stars III: A High Mass & Low Envelope Fraction for the Warm Neptune K2-55b
K2- 55 b是一颗海王星大小的行星,围绕一颗K7矮星运行,半径为$0.715^{+0.043}_{-0.040}R_\odot$,质量为$0.688\pm0.069 M_\odot$,有效温度为$4300^{+107}_{-100}$ K。在利用IRTF/SpeX获得的近红外光谱对主星进行了表征之后,我们用斯皮策/IRAC观测了K2- 55 b的凌日,并证实了原始K2星历表的准确性,可用于未来的凌日观测。对斯皮策/IRAC和K2测光进行联合拟合,我们发现行星半径为$4.41^{+0.32}_{-0.28} R_\oplus$,轨道周期为$2.84927265_{-6.42\times10^{-6}}^{+6.87\times10^{-6}}$天,平衡温度约为900 K。然后,我们通过在10米凯克一号望远镜上使用HIRES获得系统的12个径向速度(RV)测量值来测量行星质量。我们的RV数据集精确地将K2- 55 b的质量约束为$43.13^{+5.98}_{-5.80} M_\oplus$,表明K2- 55 b的体积密度为$2.8_{-0.6}^{+0.8}$ g cm $^{-3}$,并且可以将其建模为一颗被适度H/He包层($M_{\rm envelope} = 12\pm3\% M_p$)覆盖的岩石行星。K2- 55 b的密度比大多数类似大小的行星都要高,这引发了一个问题,…
2018-06-28 astro-ph.EP