Are Planetary Systems Filled to Capacity? A Study Based on Kepler Results
我们使用了开普勒候选行星的样本，其轨道周期小于200天，半径在1.5到30个地球半径之间，以确定相邻行星的典型动力学间距。为了得到固有的（即，无观测偏差）相邻行星的动力学间距，我们生成了遵循各种动力学间距分布的行星系种群，用开普勒航天器对它们进行了综合观测，并将我们模拟中观测到的行星的性质与实际开普勒探测进行了比较。我们发现，平均而言，相邻行星的间距为21.7个希尔半径，标准差为9.5。这种动态的空间分布与太阳系中邻近行星的空间分布是一致的。为了验证“填充行星系假说"，即所有行星系都是动态填充或充满的，我们通过执行长期（10^8年）数值模拟来确定动态填充的系统的比例。在每个模拟中，我们集成了一个系统，其中行星根据我们最佳拟合的动力学间距分布进行间隔，但在中间轨道上包含一个额外的行星。显示不稳定迹象的模拟比例提供了动态填充系统比例的近似下限;我们发现，> 31%，> 35%和>45%的2行星，3行星和4行星系统分别是动态填充的。如此大的比例表明，许多行星系确实已经满负荷了。行星系的这一特征是形成和演化模型必须满足的另一个深刻约束。
2013-02-28 astro-ph.EP
There might be giants: unseen Jupiter-mass planets as sculptors of tightly-packed planetary systems
对于轨道周期为$\gtrsim$ 1 yr的行星，开普勒样本的有限完整性使系外行星系统可能拥有未被发现的巨行星的可能性成为可能。如果这样的行星存在，它们与内行星的动力学相互作用可能对塑造这些系统的最终轨道结构至关重要。使用$N$体代码与额外的力量来模拟原行星盘的影响，我们进行模拟的组装紧凑系统的超级地球质量的行星与看不见的巨大的同伴。模拟的系统类似于开普勒-11或开普勒-32，因为它们包含4或5个内部超级地球，但我们的系统也包含更长周期的巨伴星，这些伴星不太可能被开普勒探测到。我们发现，巨大的同伴往往打破宽间距，一阶平均运动共振，使内行星迁移到更紧密的共振。这导致更紧凑的架构，并增加拉普拉斯共振链的发生率。
2015-12-08 astro-ph.EP
Dynamics and Collisional Evolution of Closely Packed Planetary Systems
高多重性的开普勒系统（称为开普勒多重系统）通常是紧密堆积的，并且可能处于不稳定的边缘。许多这种类型的系统可能经历过过去的不稳定性，其中紧凑的轨道和通常较低的密度使物理碰撞成为可能的结果。我们使用数值模拟来研究动力学不稳定性和行星行星之间的相互作用，在一个合成生成的样本紧密包装，高多重性系统。我们特别关注类似开普勒-11的系统，开普勒-11是一个有六颗行星的开普勒多行星，并运行一套动力学积分，在Lissauer等人（2011 a）报告的标称值周围采样初始轨道参数，发现大多数实现都是不稳定的，导致轨道交叉，最终碰撞和合并。我们详细研究了稳定性对行星轨道参数和行星对特征的依赖性，以识别不稳定性的可能前兆，将动力学不稳定性产生的系统与观测到的开普勒样本进行比较（应用观测修正后），并提出可能的观测特征这些不稳定性。我们研究了每个行星-行星碰撞的特征，根据接触程度和碰撞能量对碰撞进行分类，发现掠擦碰撞比直接碰撞更常见。由于开普勒multis中发现的许多行星的结构是这样的，质量是由岩石核心为主，但体积是由低密度的气体信封为主，粘性球近似可能是无效的，我们提出的流体动力学计算行星行星碰撞明显偏离这种近似。最后，我们将我们的动力学计算的一个子集，而不是使用修改后的处方来处理碰撞，发现，在一般情况下，更高的多重残留系统。
2017-06-06 astro-ph.EP
Understanding the assembly of Kepler's compact planetary systems
开普勒任务最近发现了一些系外行星系统，如开普勒-11和开普勒-32，其中几颗行星的集合被发现在非常紧密的轨道上（通常在一个天文单位的百分之几内）。这些紧凑的配置对传统的行星形成和迁移情景提出了挑战。我们提出了一个动力学研究这些系统的组装，使用N体方法，其中包括一个参数化模型的行星迁移在一个动荡的原行星盘。我们探索了一个广泛的参数空间，并发现在适当的条件下，有可能通过传统的磁盘驱动的迁移形成紧凑，紧密堆积的行星系。我们发现，同时迁移的多个行星是一个可行的机制，组装紧密包装的行星系，只要光盘提供显着的偏心阻尼和湍流的水平在光盘是适度的。我们讨论了我们的首选参数的影响，这些系统中形成的原行星盘，并评论在我们的模拟平均运动共振的发生和意义。
2014-09-01 astro-ph.EP
Long-Term Stability of Tightly Packed Multi-Planet Systems in Prograde, Coplanar, Circumstellar Orbits within the $α$ Centauri AB System
我们进行长期的模拟，长达100亿年，2 - 6个行星的密集配置，每个行星的质量与地球一样，在围绕$α$ Centauri AB中的恒星组件的嵌套轨道上运行。最内侧的行星最初的轨道要么在恒星经验宜居带（HZ）的内边缘，要么在恒星保守的HZ的内边缘。虽然在低倾角、低离心率的轨道上的个别行星可以在两颗恒星的宜居带中存活，但来自伴星的扰动要求在每颗恒星的宜居带内的多行星系统中行星的最小间距必须明显大于围绕单颗恒星运行的类似多行星系统的间距，以便长寿。双星伴星会使围绕其中一颗恒星运行的行星轨道产生强制偏心率。在相控适当的拱星轨道上，初始偏心率等于其强迫偏心率的行星可以在比初始圆形轨道的行星更接近的轨道上生存，尽管所需的间距仍然高于绕单恒星运行的行星。在这两颗恒星的经验HZ范围内，总共有多达9颗行星在嵌套的椭圆轨道上可以存活到系统的当前年龄，其中5颗围绕着半人马座$α$ B，4颗围绕着半人马座$α$ A。
2018-01-18 astro-ph.EP
The stability of tightly-packed, evenly-spaced systems of Earth-mass planets orbiting a Sun-like star
迄今为止发现的许多多行星系统都以其紧凑性而闻名，相邻行星之间的距离比太阳系中的任何行星都要近。有趣的是，行星宿主恒星的年龄范围很广，这表明这种紧凑的系统可以存活很长一段时间。我们已经使用数值模拟来研究系统如何快速地变得不稳定与行星之间的间距，重点是假设系统的地球质量的行星均匀间隔的轨道（在相互希尔半径）。一般来说，行星最初距离越远，一对行星经历近距离相遇所需的时间就越长。我们恢复以前的研究结果，显示出线性趋势的初始行星间距之间的3和8相互希尔半径和对数的稳定时间。调查数以千计的模拟间距高达13相互希尔半径揭示了不同的调制叠加在这种关系附近的第一和第二阶平均运动共振的相邻和下一个相邻的行星。我们讨论了这种结构的影响和紧凑的多行星系统的稳定性的影响。应用我们的模拟结果，我们表明，多达五个地球质量的行星孤立系可以适合在适宜居带的类太阳恒星没有近距离接触至少$10^9$轨道。
2018-07-03 astro-ph.EP
Tidal evolution of packed moon systems around an Earth-mass planet
East Texas A&M University（东德克萨斯农工大学）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）
研究地球质量行星周围紧密堆积卫星系统的潮汐演化，用REBOUND N体积分器及相关模块，在多种潮汐耗散参数下评估稳定性，发现地球质量行星可稳定容纳不同质量卫星数，其多卫星系统的存在依赖潮汐耗散，十亿年尺度下潮汐要更弱。
2026-07-17 astro-ph.EP
A Closely-Packed System of Low-Mass, Low-Density Planets Transiting Kepler-11
当一颗系外行星从它的恒星前面经过（凌日），它的半径可以从星光的减少和它的轨道周期从凌日之间的时间测量。多颗行星过境同一颗恒星揭示了更多：周期比决定了稳定性和动力学，相互引力相互作用反映了行星质量和轨道形状，而过境行星的比例被观察为倍数对行星系的平面性有影响。但是很少有恒星有超过一颗已知的凌日行星，没有一颗超过三颗。在这里，我们报告了开普勒太空船对一颗类似太阳的恒星的观测，发现了六颗凌日行星，其中五颗的轨道周期在10到47天之间，另一颗周期更长。这五颗内行星是最小的行星之一，它们的质量和大小都被测量过，这些测量结果意味着大量的轻气体。行星轨道的共面性和接近程度意味着行星形成接近尾声时的能量耗散。
2011-02-01 astro-ph.EP
Stability of the Kepler-11 System and its Origin
开普勒系统的一个重要部分是紧密堆积的，主要是共面和圆形的。我们研究了一个6行星系统开普勒-11的稳定性，以深入了解这种系统的动力学和形成历史。使用一种称为“频率图”的技术作为长期稳定性的快速指标，我们通过分析其轨道参数周围的邻域空间来探索开普勒-11系统的稳定性。频率图提供了混沌和稳定性的可视化表示，以及它们对轨道参数的依赖性。我们发现，目前的系统是稳定的，但位于几个动态危险的2体平均运动共振的百分之几。行星的偏心率被限制在一个小值以下，$\sim 0.04$，以保持长期的稳定性，但行星的质量可能是报告值的两倍以上（因此，考虑到过去光蒸发造成的质量损失的可能性）。基于我们的频率图，我们推测在紧密堆积系统的不稳定性的起源。然后，我们继续研究如何组装该系统。开普勒-11上的稳定性约束（主要是偏心约束）表明，如果系统在原位组装，耗散机制必须在工作中抵消偏心激励。另一方面，如果迁移是行星聚集的原因，那么行星之间的差异迁移就必须很小，以避免它们陷入平均运动共振，或者相互碰撞。
2014-08-29 astro-ph.EP
Tuning the Rate of Tightly Packed Systems To Produce Planet Occurrence Trends with Galactic Height
本研究针对行星发生率随银盘高度变化的观测趋势，提出两种密近内行星系统（STIPs）比率变化模型，发现年轻恒星STIP概率更高的设定可产生负梯度趋势，且阶跃函数模型与FGK矮星观测结果相符。
2024-09-16 astro-ph.EP astro-ph.GA
On the Degree of Dynamical Packing in the Kepler Multi-planet Systems
本文指出由于行星形成的混沌本质，多行星系统的动力学紧密程度被低估，通过分析Kepler样本发现60-95%的系统强紧密且紧密程度随行星数增加，表明该指标对行星形成建模和搜寻未探测行星具有重要意义。
2023-06-22 astro-ph.EP
Observational Signatures of Tightly Wound Spirals Driven by Buoyancy Resonances in Protoplanetary Disks
除了林德布拉德共振引起的螺旋外，行星还可以通过浮力共振产生一系列紧密缠绕的螺旋。浮力共振的激发取决于气体的热弛豫时间尺度。通过计算与热弛豫有关的各种过程（辐射、扩散和气尘碰撞）的时间尺度，我们发现原行星盘的表面层（$Z/R\gtrsim0.1$）和外盘（$R\gtrsim100$ au）的热弛豫受到不频繁的气尘碰撞的限制.因此，在原行星盘模拟中常见的等温状态方程或快速冷却的使用是不合理的。使用三维流体动力学模拟，我们表明，碰撞限制缓慢的热弛豫提供了有利的条件，浮力共振发展。浮力共振主要产生垂直运动，其幅度在$^{12}$ CO发射表面是木星质量行星的$100~{\rm m~s}^{-1}$的顺序，足够大，以检测使用分子线观测ALMA。我们生成合成观测，并描述开普勒减去矩图和速度通道图的浮力共振的特征。基于扰动的形态和大小，我们建议TW Hya中观察到的紧密缠绕的螺旋可能是由90 au的木星质量行星驱动的。我们讨论了如何非开普勒运动驱动的浮力共振可以从其他来源驱动的区别。我们认为，多条线跟踪不同的高度，具有足够高的空间/光谱分辨率和灵敏度，以分离所产生的近，远侧的磁盘发射的观测，将有助于限制非开普勒运动的起源。
2021-02-07 astro-ph.EP
Oscillations of Relative Inclination Angles in Compact Extrasolar Planetary Systems
开普勒任务已经探测到数十个紧凑的行星系，其中有四个以上的凌日行星。这个样本提供了一组密集的行星系，它们的轨道倾角分布相对较小。大部分观测样本包含有限的多重性，这就引出了一个问题，即是否存在真正的多重凌日系统的多样性，或者某些系统仅仅具有很高的相互倾向，使它们在基于凌日的调查中表现为单凌日系统。本文开始探索动力机制在激发这类系外行星系统的轨道倾角的有效性。对于这些紧密堆积的系统，我们确定轨道倾角不会通过自激而明显分散。相比之下，两个开普勒多行星系统与额外的非过境行星容易受到其倾角的振荡，这意味着他们目前观察到的配置可能是由于行星之间的相互作用。我们还为每个行星的预期过境持续时间变化（TDVs）提供了约束和预测。在这些多行星紧凑型开普勒系统中，它们的倾角振荡非常难以激发;因此，它们倾向于保持持续的相互凌日（CMT稳定）。我们进一步研究这个问题，通过增加行星的质量，并确定所需的振荡的增强因子，以移动系统的过境。这里发现的倾角振荡为最近提出的开普勒观测到的太阳系样本中的二分法提供了信息。
2015-10-30 astro-ph.EP
Secular Perturbations from Exterior Giants Strongly Influence Gap Complexity in Peas-in-a-Pod Exoplanetary Systems
本研究探讨外部巨行星伴星的长期摄动如何通过放大内行星轨道倾角导致非相互凌日，从而解释紧密排列内行星系统观测到的间隙复杂性增加现象。
2024-12-24 astro-ph.EP
On the Orbital Spacing Pattern of Kepler Multiple Planet Systems
开普勒太空任务在多个凌日行星系统中探测到了大量的系外行星。先前的研究发现，这些开普勒多行星系统表现出系统内的一致性，即同一系统中的行星具有相似的大小和相关的轨道间距。然而，重要的是要考虑由于观测偏差而产生的选择效应的可能作用。在本文中，我们重新审视的轨道间距方面的模式后，考虑到观测偏差使用的正演模拟方法。我们发现，开普勒多行星系统的轨道间距，在周期比，显着相关的只有那些紧密包装的系统，从相关到非相关的过渡是突然的边界在平均周期比$\overline{PR}$ $\sim 1.5 - 1.7$。在这方面，轨道间距的格局更像是一种二分法，而不是一种全球相关性。此外，我们还发现这种视轨道间距二分法本质上是与平均运动共振（MMR）有关的二分法的投影，我们称之为MMR二分法，它本身可能是行星迁移和动力学演化的自然结果。
2020-08-23 astro-ph.EP
Can comets deliver prebiotic molecules to rocky exoplanets?
本研究通过解析模型和N体模拟，发现彗星向岩石系外行星输送前生物分子需要低速撞击，且紧密堆积系统中太阳质量恒星周围的行星最有利于完整输送，并预测生物特征与行星质量、恒星质量和行星间距相关。
2023-10-19 astro-ph.EP
Almost All of Kepler's Multiple Planet Candidates are Planets
我们提出了一个统计分析，表明绝大多数开普勒候选多凌日系统（多）确实代表真正的，物理相关的凌日行星。双星是开普勒行星候选者中误报的主要来源，这意味着误报应该几乎随机分布在开普勒目标中。相比之下，如果可探测到的行星倾向于在系统中出现，并且/或者如果围绕同一颗恒星的行星的轨道平面是相关的，那么真正的凌日行星将聚集在较少数量的开普勒目标周围。在多候选系统中，开普勒行星候选者的数量是从候选者随机分布中预测的100多倍，这意味着绝大多数是真正的行星。大多数的多行星系统都是围绕开普勒目标恒星运行的多行星系统，但也有可能出现以下情况：（a）行星系围绕一颗较暗的恒星运行，因此行星比估计的要大得多，或者（b）行星围绕一个双星/多恒星系统中的不同恒星运行。我们使用开普勒多星之间的低整体假阳性率，再加上开普勒航天器和地面数据的分析，以验证紧密包装的开普勒-33行星系，它的轨道上的恒星，已经演变有点偏离主序星。开普勒-33拥有五颗凌日行星，周期从5.67天到41天不等。
2012-01-26 astro-ph.EP
Frequency of Close Companions among Kepler Planets - a TTV study
凌日行星在平均运动共振（MMR）附近受到伴星扰动时，会呈现出正弦的凌日时间变化（TTVs）。我们搜索正弦TTV在2600多个开普勒候选人，使用公开可用的开普勒光变曲线（Q 0-Q12）。我们发现，TTV分数与过境多重性显着上升。四颗或更多行星过境的系统的TTV分数比单颗行星过境的系统高出约五倍，比双行星和三行星过境的系统高出约两倍。相比之下，所有凌日行星都来自类似的动力学配置的模型预测这些不同系统之间的TTV分数相当。对我们的结果的一个简单解释是，至少有两种不同类型的开普勒系统，一种是密集的，另一种是稀疏的。
2014-05-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Migration traps as the root cause of the Kepler dichotomy
人们通常认为，“开普勒二分法”-在开普勒星表中有一颗凌日行星的行星系明显过多-反映了行星轨道相互倾斜的内在双峰性。在对行星形成进行了600次模拟之后，接着进行了模拟的开普勒观测，我们提出，这种明显的二分法反映了迁移量的差异和行星半长轴分离成不同的“集群”。我们发现，我们模拟的大质量系统迁移迅速，使更多的行星进入不到200天的轨道周期。外行星经常陷入迁移陷阱-一系列行星质量和位置，其中占主导地位的共同旋转扭矩阻止向内迁移-将系统分为两个集群。如果星系团足够分离，内部的星系团在动力学上会保持冷态，导致相互倾斜度较低，探测到多颗凌日行星的可能性较高。相反，我们模拟的低质量系统通常在200天内带来更少的行星，形成一个快速变得动态不稳定的单一集群，导致碰撞和高相互倾斜。我们提出了一种替代解释明显的开普勒二分法，在形成过程中的迁移陷阱导致开普勒探测窗口内的行星较少，相互倾斜只起次要作用。如果我们的假设是正确的，那么开普勒的STIP（具有紧密堆积的内部行星的系统）是逃脱了共同旋转陷阱捕获的行星样本，它们的大小可能是对原行星盘结构的有价值的探索。
2022-08-17 astro-ph.EP
Spacing of Kepler Planets: Sculpting by Dynamical Instability
我们研究的轨道结构的开普勒过境任务使用N-体模拟检测到的多行星系统，专注于相邻行星的系统中显示四个或更多的过境行星之间的轨道间距。我们发现，所观察到的间距是紧密聚集在12个相互希尔半径，过境几何和灵敏度限制占。相比之下，动力学积分显示，如果所有轨道都是圆形且共面的，那么类似质量的系统在长达10亿年的动力学不稳定性中生存所需的最小间距为~10，如果行星轨道的偏心率为~0.02（行星过境时间变化的研究建议的值），则为~12。观测到的行星间距和理论上的稳定性阈值之间的这种明显的一致性，使我们提出，典型的行星系形成时的间距甚至更小，但除了最宽的行星系之外，大多数行星系都经历了动力学不稳定性，并退化为比以前更贫血的版本，行星更少，间距更大。因此，虽然高倍数系统（五个或更多的凌日行星）是保持稳定的原始系统，但开普勒任务大量发现的单或双行星系可能是更紧密的高倍数系统的后代。如果这一假设是正确的，我们推断开普勒系统的形成环境应该不同于类地行星。
2015-04-30 astro-ph.EP
Predicting Planets in Kepler Multi-Planet Systems
我们调查开普勒候选者中的任何多行星系统（2011年2月发布）是否可以拥有额外的地球质量行星或更小的天体。我们应用“包装行星系“的假设，表明所有的行星系充满能力，并使用希尔稳定性标准，以确定8个2行星系统之间的最内层和最外层的行星显着差距。对于这些系统中的每一个，我们进行了10^7年的长期数值积分，以研究注入间隙中的4000-8000个测试粒子的稳定性。我们绘制出轨道参数空间的稳定区域，从而量化的半长轴和稳定粒子的偏心率的范围。强平均运动共振可以在不稳定的参数空间中增加额外的稳定区域。我们推导出简单的表达式的稳定区域的程度，这是有关的数量，如动态间距三角洲，两个行星之间的分离单位，他们的相互希尔半径。我们的研究结果表明，间隔Δ < 10的行星不太可能拥有广泛的稳定区域，开普勒样本中总共115个双行星系统中约有95个可能具有相当大的稳定区域。我们预测开普勒候选系统包括KOI 433，KOI 72/Kepler-10，KOI 555，KOI 1596，KOI 904，KOI 223，KOI 1590和KOI 139可以在内部和外部检测到的行星之间拥有额外的行星或低质量天体。这些预测的行星可能会在未来的观测中被发现。
2012-03-14 astro-ph.EP
Stability of Satellites in Closely Packed Planetary Systems
通过对四体（恒星、行星、行星、卫星）系统的数值积分，研究了具有紧密堆积内行星（STIPs）的行星系中卫星的稳定性。我们发现，大多数紧密间隔的稳定的两行星系统可以稳定地支持卫星在一个范围内的参数空间，这只是略有下降相比，看到的单行星的情况下。特别是，圆形的外行星卫星在$\sim 0.4 R_H$（$R_H$是希尔半径）外保持稳定，而在单行星情况下则相反。一个类似的小限制，在稳定的参数空间逆行卫星观察，行星接近的范围内2.5至4.5相互希尔半径不稳定的大多数卫星轨道，只有当$a\sim 0.65 R_H$。在非常接近的行星对（例如12：11共振）中，卫星的加入经常会破坏整个系统的稳定性，导致极端接近和卫星在环行星半长轴范围内的损失。大多数系统的调查稳定地窝藏卫星在一个广泛的参数空间，这表明，科技创新政策一般可以提供一个动态稳定的家的卫星，虽然与一个较小的稳定参数空间比单行星的情况。正如我们证明的那样，多行星系统并不是托管卫星的先验候选者，未来对多行星系统与单行星系统中卫星发生率的测量可以用来限制卫星的形成或行星之间强动力学相互作用的过去时期。
2013-08-20 astro-ph.EP
The Search for the Inbetweeners: How packed are TESS planetary systems?
本研究分析7个TESS发现的双行星系统的中间行星容纳空间，发现5个系统空间充足、TOI-1670完全排除中间行星、TOI 421仅约1.1%模拟场景稳定，为系外行星系统排布研究提供了动力学约束。
2024-10-31 astro-ph.EP
Discovery of a Third Transiting Planet in the Kepler-47 Circumbinary System
在九个已确认的凌星环联行星系统中，只有开普勒-47已知包含一颗以上的行星。开普勒-47 b（“内行星”）的轨道周期为49. 5天，半径约为$3\,R_{\oplus}$。开普勒-47 c（“外行星”）的轨道周期为303. 2天，半径约为$4.7\,R_{\oplus}$。在这里，我们报告发现了第三颗行星，开普勒-47 d（“中间行星”），它的轨道周期为187.4天，半径约为$7\,R_{\oplus}$。中间行星的存在使我们能够对所有三颗行星的质量进行更好的约束，其中$1σ$范围分别小于$26\,M_{\oplus}$，介于$7-43\,M_{\oplus}$和$2-5\,M_{\oplus}$之间。中、外行星的体积密度较低，在$1σ$水平上的密度分别为$ρ_{\rm middle} < 0.68$ g cm $^{-3}$和$ρ_{\rm outer} < 0.26$ g cm $^{-3}$。这两颗外行星是“紧密堆积的”，假设标称质量，这意味着没有其他行星可以稳定地在它们之间运行。所有的轨道都有低偏心率，几乎是共面的，不利于暴力散射的情况下，并建议温和的迁移在原行星盘。
2019-04-15 astro-ph.EP
Long Period Jovian Tilts the Orbits of Two sub-Neptunes Relative to Stellar Spin Axis in Kepler-129
本文介绍了开普勒-129 d（$P_{d}=7.2^{+0.4}_{-0.3}$ yr，$m\sin i_{d}=8.3^{+1.1}_{-0.7}\ \rm M_{Jup}$，$ e_{d}=0.15^{+0.07}_{-0.05} $）的发现，它是基于Keck/HIRES六年的视向速度（RV）观测。开普勒-129还拥有两个凌日子海王星：开普勒-129 b（$P_{b}=15.79$天，$r_{b}=2.40\pm{0.04}\ \rm{R_{\oplus}}$）和开普勒-129 c（$P_{c}=82.20$天，$r_{c}=2.52\pm{0.07}\ \rm{R_{\oplus}}$），我们测量了$m_{b}<20\ \rm{M_{\oplus}}$和$m_{c}=43^{+13}_{-12}\ \rm{M_{\oplus}}$的质量。开普勒-129是一个分层系统，由两个紧密排列的内行星和一个质量接近氘燃烧极限的外部伴星组成。在这样一个系统中，两颗内行星围绕着外伴星的轨道法线进动，导致它们的倾角随时间振荡。通过对Kepler观测数据的星震分析，我们发现Kepler-129 b和c与恒星自转轴偏离$\gtrsim 38$度的初步证据，如果Kepler-129 d相对于内行星倾斜$\gtrsim 19$度，那么它可能会被Kepler-129 d扭转。使用N体模拟，我们提供了额外…
2021-05-07 astro-ph.EP
Ages of "singles" versus "multis": Predictions for dynamical sculpting over Gyr in the Kepler Sample
本文通过前向建模和注入恢复测试，研究利用凌星多重性约束开普勒样本中吉年时标动力学塑造的可行性，发现现有塑造规律虽能预测多重性但无法产生与恒星年龄的可探测趋势，提示需其他机制解释开普勒产出。
2024-03-27 astro-ph.EP
The resilience of Kepler systems to stellar obliquity
开普勒任务及其后继者K2带来了一连串的凌日行星。这些行星系中有许多都有多个成员，但也有很大一部分只有一个凌日行星。这种过多的单星系导致了一种建议，即多达一半的开普勒系统可能在轨道之间具有显著的相互倾斜，从而减少了凌日数（所谓的“开普勒二分法”）。在最近的一篇论文中，Spalding & Batygin（2016）证明了，如果恒星的自转轴相对于行星轨道平面有足够的偏差，那么年轻扁圆恒星产生的四极矩能够使近距离行星系的组成轨道发生偏差，足以减少它们的凌日数。此外，密集的行星系在这一过程中很容易变得不稳定。在这里，我们调查的普遍存在的恒星密度驱动的不稳定性系统内的多重性的范围。我们发现，大多数行星系的分析，包括那些只有2颗行星，经历不稳定的恒星旋转周期小于3天，恒星倾斜30度的顺序。此外，我们能够在K2-38系统中对恒星的平行度设置上限（平行度<20度），目前还没有其他测量自旋轨道错位的方法。鉴于已知的参数的T-Tauri星，我们预测，1/2的超地球质量系统可能会遇到的不稳定性，在一般的分数通常提出来解释观测到的单凌系统的丰度。
2018-03-03 astro-ph.EP
All Six Planets Known to Orbit Kepler-11 Have Low Densities
开普勒-11行星系包含6颗凌日行星，大小从地球半径的1.8倍到4.2倍不等。其中五颗行星以紧密排列的方式运行，周期在10到47天之间。我们进行了动态分析的基础上过境时间的变化观察到的\ik测光数据的系统。恒星参数的推导使用的组合的光谱分类和约束的恒星的密度来自过境配置文件连同行星偏心率矢量提供了我们的动力学研究。结合我们动力学研究中行星相对于恒星的质量和凌日深度中行星相对于恒星的半径，以及推导出的恒星性质，可以测量出所有六颗行星的半径，五颗内行星的质量，以及最外层行星的质量上限，其轨道周期为118天。我们发现所有六颗行星的质量半径组合，这意味着它们的体积的很大一部分被密度小于岩石的成分所占据。开普勒-11系统包含质量和半径都已测量的最小质量系外行星。
2013-06-14 astro-ph.EP
Orbital Architectures of Kepler Multis From Dynamical Instabilities
本文通过 N 体模拟表明，致密多行星系统经历的动力学不稳定性可自然再现 Kepler 多行星系统的主要轨道统计特征，并暗示其是解释 Kepler 二分性的关键。
2023-12-12 astro-ph.EP
Outcomes of Grazing Impacts Between Sub-Neptunes in Kepler Multis
对高度多重性、紧密堆积的行星系的研究表明，动力学不稳定性是常见的，会影响轨道和行星结构，其中紧凑的轨道和典型的低密度使物理碰撞成为可能的结果。由于许多行星的结构是这样的，质量主要是由岩石核心，但体积主要是由一个稀薄的气体包层，粘性球近似，用于动力学积分，可能是一个穷人的模型，这些碰撞。我们进行了五套碰撞计算，包括详细的流体力学，采样质量比和核心质量分数典型的开普勒Multis。在我们的主要计算中，我们使用开普勒-36作为名义上的残余系统，因为这两颗行星有一个小的动力学分离和一个极端的密度比。我们使用的N体代码，水星6.2，整合最初不稳定的系统，并详细研究由此产生的碰撞。我们使用这些碰撞，重点是掠碰撞，结合使用恒星天体物理学实验模块中的气体剖面和使用Seager等人（2007）状态方程的核心剖面创建的真实行星模型，进行流体动力学计算，寻找散射，合并，甚至是潜在的行星-行星双星。我们动态整合的残余系统，检查的稳定性，并估计最终的密度，发现残余密度是敏感的核心质量，碰撞的结果一般更稳定的系统。我们提供的处方预测的结果和建模的质量和轨道的变化，碰撞后的动态积分器中的一般使用。
2017-11-29 astro-ph.EP
Architecture of Kepler's Multi-transiting Systems: II. New investigations with twice as many candidates
我们报告了开普勒系统的轨道结构，这些系统具有多个行星候选者，这些候选者是在分析开普勒数据的前六个季度的数据中确定的，并由Batalha等人（2013）报告。这些数据显示了365个多行星系统中的899颗凌日行星候选者，为研究行星系的统计特性提供了有力的手段。使用一个通用的质量半径关系，我们发现，只有两对行星在这些候选系统（761对总数）似乎是希尔不稳定的轨道上，这表明约96%的候选行星系被正确地解释为真正的系统。我们发现，行星对几乎没有统计偏好的平均运动共振附近。我们确定了一阶共振附近周期比分布的不对称性（例如，2：1，3：2），与一个多余的行星对躺在广泛的共振和相对较少的躺在狭窄的共振。最后，基于每个系统中相邻行星的凌日持续时间比，我们发现内部行星的凌日碰撞参量往往比外部行星小。这一发现表明，对于这些观测所探测的小行星密集系统，行星轨道平面的相互倾斜模式在1.0-2.2度范围内。
2014-07-07 astro-ph.EP
Refining the Masses and Radii of the Star Kepler-33 and its Five Transiting Planets
开普勒-33拥有五颗经过验证的凌日行星，周期从5天到41天不等。这些行星的轨道几乎是共面的，并且表现出非常相似的（适当缩放的）过境持续时间，表明类似的影响参数。外三颗行星的半径为$3.5\lesssim R_{\rm p}/R_\oplus\lesssim4.7$，并且在动力学上紧密排列，因此可以观察到凌日时间的变化。对凌日时间变化的光动力学分析提供了轨道行星的偏心率（范围从$<0.02$到$<0.2$）和主恒星的平均密度（$0.39_{-0.02}^{+0.01}\,{\rm g/cm^3}$）的$2σ$上限。我们结合\emph{Gaia}早期数据发布3视差观测，先前报道的主恒星有效温度和金属丰度，以及我们的光动力学模型来完善主恒星和凌日行星的属性。我们的分析给出了开普勒-33 ~e（$6.6_{-1.0}^{+1.1}\,M_\oplus$）和f（$8.2_{-1.2}^{+1.6}\,M_\oplus$）的质量约束以及行星c（$<19\,M_\oplus$）和d（$<8.2\,M_\oplus$）的$2σ$上限。我们证实了行星d（$<0.4\,{\rm g/cm^3}$）、e（$0.8\pm0.1\,{\rm g/cm^3}$）和f（$0.7\pm0.1\,{\rm g/cm^3}$）的低堆积密度。通过与行星演化模型的比较，我们发现Kepler-33~e和f分别具有较高的$f…
2022-11-01 astro-ph.EP
Formation of short-period planets by disk migration
原行星盘被认为在轨道周期为10天左右时被截断。因此，具有$P < 10$天的岩石短周期行星的起源是一个谜。我们认为，这些行星中的许多可能是通过行星锁定在一个相互平均运动共振链中的I型迁移形成的。我们对嵌入原行星盘中的行星胚胎进行了N体模拟。这些胚胎经历了重力散射、碰撞、盘扭矩以及轨道偏心率和倾角的阻尼。然后，我们使用开普勒管道的过境概率和检测效率的前向模型对这些行星的开普勒观测进行建模。我们发现行星被锁定在一长串的平均运动共振中，这些共振是一致迁移的。当链条到达圆盘的边缘时，由于作用在链条中更远的行星上的圆盘扭矩，内部行星被推过边缘。我们的模拟系统成功地再现了观测到的短周期开普勒行星的周期分布之间的1和2 $R_\oplus$。然而，我们得到的短周期行星比开普勒样本中的少。我们的研究结果提供了宝贵的见解行星形成的过程中，并建议共振锁，迁移和动力学不稳定性发挥重要作用的形成和演化的小型系外行星。
2019-03-05 astro-ph.EP
A 1.9 Earth radius rocky planet and the discovery of a non-transiting planet in the Kepler-20 system
开普勒-20是一颗太阳型恒星（V = 12.5），拥有一个由五颗凌日行星组成的紧凑系统，所有行星都位于我们太阳系的水星轨道距离内。最近有几篇文献提出了从岩石行星到气态行星的过渡，行星过渡半径约为1.6 REarth（Rogers 2015;Weiss & Marcy 2014）。开普勒-20b（Rp ~ 1.9 REarth）的大小超过了这个过渡半径，但以前的质量测量不够精确，无法得出关于其组成的明确结论。我们提供了开普勒-20系统中三颗行星的新质量测量结果，这些测量结果得到了HARPS-N摄谱仪的104个径向速度测量结果和30个Keck/HIRES观测档案，以及开普勒数据的最新光度分析和主恒星的星震分析（Mstar = 0.948+-0.051 Msun和Rstar = 0.964+-0.018 Rsun）。开普勒-20 b是一颗1.868+0.066-0.034地球质量的行星，周期为3.7天，质量为9.70+1.41-1.44地球质量，平均密度为8.2+1.5-1.3克/立方厘米，表明其岩石组成与地球的铁硅酸盐比例一致。这使得开普勒-20b成为迄今为止发现的最大的岩石组成行星。此外，我们还发现了另外一颗非凌日行星，其最小质量为19.96+3.08-3.61 MEarth，轨道周期约为34天，位于Kepler-20 f（P ~ 11天）和Kepler-20 d（P ~ 78天）之…
2016-08-24 astro-ph.EP
Do planets remember how they formed?
凌日多行星系统最直接可观测的特征之一是它们在轨道间隔排列时的大小排序。开普勒揭示了丰富多样的结果，从完美有序的系统，如开普勒-80，到表面上的无序系统，如开普勒-20。在系统是通过优选的形成途径诞生的假设下，人们可能合理地期望非随机的大小排序反映这些过程。然而，随后的动态演化，通常是混乱和动荡的性质，可能会侵蚀这些信息，所以在这里我们问-系统记得他们是如何形成的吗？为了解决这个问题，我们设计了一个模型来定义行星系统大小排序的熵，首先比较相邻行星之间的差异，然后扩展以适应整个链的差异。我们推导出封闭形式的解决方案，许多微观状态occupancy和提供公共代码与查找表计算熵多达10个行星系统。所有三个提出的熵定义都表现出预期的属性，即它们的可信区间随着时间的代理而增加。我们发现，所观察到的开普勒multis显示一个非常显着的赤字熵相比，随机生成的人口。通过对被认为可能是动态填充的系统进行过滤，我们证明了这一结果对丢失行星的可能性也是鲁棒的。总之，我们的工作确定开普勒系统确实记得他们年轻时的一些事情，并强调了信息理论对系外行星科学的价值。
2017-09-14 astro-ph.EP
Hiding Planets Behind a Big Friend: Mutual Inclinations of Multi-Planet Systems with External Companions
{ \it Kepler}任务已经探测到数千个行星系，其中有1-7颗凌日行星，它们与主星的距离在0.7天文单位以内。有一个明显的过剩的单凌行星系统，不能单独用凌日几何解释，当一个单一的行星相互倾斜分散假设。这表明，观测到的紧凑行星系至少有两种不同的结构。我们提出了一个方案，“开普勒二分法”可以解释的外部巨行星或恒星伴星与内部多行星系统错位的行动。外部的伴星激发了内行星的相互倾斜，导致这些系统在凌日调查中出现“开普勒单打”。我们推导出近似的解析表达式（在各种限制制度），校准与数值计算，为相互倾斜的各种行星系和扰动属性（质量$m_p$，半长轴$a_p$和倾角$θ_p$）的激发。通常，激发的互倾随着$m_p/a_p^3$和$θ_p$而增加，尽管长期共振可能导致大的互倾，即使对于小的$θ_p$。我们讨论了我们的研究结果的影响，了解过境行星系统的动力学历史与已知的外部扰动。
2016-11-03 astro-ph.EP
A Dynamical Analysis of the Kepler-80 System of Five Transiting Planets
开普勒已经发现了数百个具有多个凌日系外行星的系统，这些系统在理解行星系的形成和演化方面具有巨大的潜力。这些系统中的许多系统由多个小行星组成，周期小于50天，被称为具有紧密间隔的内部行星的系统，或STIPs。一个特别有趣的STIP，开普勒-80（KOI-500），包含五个凌日行星：f，d，e，b和c，周期分别为1.0，3.1，4.6，7.1和9.5天。我们提供了过境时间的测量和过境时间变化（TTV）的动态分析。我们发现，TTV不能可靠地检测到这个系统的偏心率，虽然质量估计不受影响。将离心率限制在合理的范围内，我们推断出外层四颗行星（d、e、b和c）的质量分别为$6.75^{+0.69}_{-0.51}$、$4.13^{+0.81}_{-0.95}$、$6.93^{+1.05}_{-0.70}$和$6.74^{+1.23}_{-0.86}$地球质量。相似的质量，但不同的半径与d和e的地球成分和b和c的$\sim$ 2% H/He包线一致。我们确认，外四个行星是在一个罕见的动力学配置与四个相互连接的三体共振振动与几度振幅。我们提出了一个形成模型，可以重现所观察到的配置，从一个多共振链，并引入耗散。总的来说，信息丰富的开普勒-80行星为研究系外行星系统提供了一个重要的视角。
2016-07-26 astro-ph.EP
Predicting missing planets in multiplanet system populations via analytical assessments of dynamical packing
我们提出了一种新的分析方法，以确定潜在的失踪行星在多行星系统中发现通过过境调查，如开普勒和TESS进行的。我们的方法依赖于量化系统的动态包装的动态间距$Δ$，相互希尔半径相邻行星（“行星对”）之间的数量。该方法确定多行星系统内的行星对是否被动态地解压缩，从而能够容纳额外的中间行星。如果发现一对行星是未包装的，我们的方法限制了潜在行星的质量和位置。我们应用我们的方法开普勒主要任务的人口691多个候选系统，首先通过直接计算，然后通过蒙特卡罗（MC）分析。对行星对轨道稳定性所需的最小$Δ$（$Δ= 10$、$12.3$和$21.7$）的三个建议值进行了重复分析。直接计算表明，$691$开普勒多候选系统中的$560$行星对可能包含额外的行星（$Δ= 12.3$）。MC分析表明，这些对的$164$具有解包的概率$\geq 0.90$。此外，根据开普勒系统的平均质量效率计算，这些潜在行星中的$28.2\%$可能是地球和次地球。如果这些行星存在，这里预测的质量和半长轴可以通过表征预期的探测信号来促进探测。最终，了解多行星系统的动态包装可以帮助我们了解它们的结构和形成。
2020-11-05 astro-ph.EP
Planet Packing in Circumbinary Systems
最近发现的围绕主序星双星运行的行星将为双星和行星形成的理论提供关键的限制。这些行星的形成路径由于宿主恒星形成机制的不确定性而变得复杂。本文比较了单星和双星行星系的动力学状态。具体地说，我们提出两个问题：（1）它意味着一个circumbinary系统是动态包装？(2)需要多少个系统才能区分一个人口密集或稀疏的行星？我们确定当环双星系统成为动态不稳定的主机恒星和内行星之间的分离的功能，以及第一和第二行星。我们表明，这些代表了独特的稳定性约束相比，单星系统。我们发现，虽然现有的开普勒数据是不足以区分人口的包装或稀疏的circumbinary系统，更彻底的研究circumbinary TTV相结合的数量级增加的系统可能会证明是决定性的。未来的空间任务，如TESS，为增加样本量提供了最好的机会。
2013-11-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Kepler-50: Two Planets in Close Resonance Perturbed by a Non-transiting Planet
University of the Pacific（太平洋大学）；Bishops University（主教学院）；NASA Ames Research Center（美国国家航空航天局艾姆斯研究中心）；University of Chicago（芝加哥大学）
本研究通过分析开普勒望远镜数据，发现开普勒-50系统受一颗非凌日行星扰动，其两颗近共振凌日行星的质量、偏心率等参数被精确约束，该系统为行星形成理论提供了重要基准。
2026-08-27 astro-ph.EP
Kepler-102: Masses and Compositions for a Super-Earth and Sub-Neptune Orbiting an Active Star
对凌日多行星系统的径向速度（RV）测量使我们能够了解不同于太阳系的行星的密度和组成。Kepler-102由5颗紧密排列的凌日行星组成，是一个特别有趣的系统，因为它包括一颗超级地球（Kepler-102 d）和一颗亚海王星大小的行星（Kepler-102 e），其质量可以使用径向速度测量。先前的研究发现开普勒-102d的密度很高，表明其组成与水星相似，而开普勒-102e的密度是典型的亚海王星大小的行星;然而，开普勒-102是一颗活跃的恒星，可能会干扰RV质量的测量。为了更好地测量这两颗行星的质量，我们使用Keck/HIRES和TNG/HARPS-N获得了111个新的RV，并使用准周期高斯过程回归对开普勒-102的活动进行了建模。对于开普勒-102 d，我们报告的质量上限为M $_{d} < $ 5.3 M $_{\oplus}$ [95\%置信度]，最佳拟合质量为M $_{d}$ =2.5 $\pm$ 1.4 M $_{\oplus}$，密度为$ρ_{d}$ =5.6 $\pm$ 3.2 g/cm $^{3}$，这与密度与地球相似的岩石组成一致。对于开普勒-102 e，我们报告的质量为M $_{e}$ =4.7 $\pm$ 1.7 M $_{\oplus}$，密度为$ρ_{e}$ =1.8 $\pm$ 0.7 g/cm $^{3}$。这些测量结果表明，开普勒-102 e有一个岩石核心…
2022-11-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Consolidating and Crushing Exoplanets: Did it happen here?
开普勒任务的结果表明，在5%的FGK场恒星（平均年龄约为5 Gyr）周围存在紧密堆积的内行星系统（STIP）。我们建议，STIPs最初包围几乎所有这样的恒星和那些观察到的是最终的幸存者的过程中，长期亚稳态最终停止和系统进行碰撞巩固或破坏，失去大致相等的分数系统每十年的时间。在这种情况下，我们还提出，我们的太阳系最初包含额外的大行星内部目前的金星轨道，生存在一个亚稳定的动力学配置的1-10%的太阳系的年龄。长期的引力扰动导致系统轨道交叉，导致了一场灾难性的事件，使水星成为唯一幸存的遗迹。
2015-05-27 astro-ph.EP
Dynamical instability and its implications for planetary system architecture
我们研究了动力学不稳定性对塑造系外行星系统轨道特性的影响。使用N体模拟的非EMS（相等的相互分离），多行星系统，我们发现，不稳定的时间尺度$t$的下限是由最小的相互分离$K_{\rm min}$在相互希尔半径的单位。表现出不稳定性的行星系通常包括周期比为$<1.33$的行星对。我们最后的周期比分布的所有相邻的行星对显示出类似于那些观察到的\kepler \行星数据的一阶平均运动共振附近的下降峰结构。然后，我们比较的概率密度函数（PDF）的de-biased的\kepler \周期比与我们的模拟，并发现缺乏行星对周期比$> 2.1$的观测-可能是由向内迁移之前的磁盘耗散或行星对不形成周期比$> 2.1$与相同的频率，他们做较小的周期比。通过比较模拟与观测周期比的概率密度函数，得到了气盘耗散时瑞利分布偏心率尺度参数的上限为0.03。最后，我们的研究结果表明，一个“包装”或“紧凑”的行星系是一个可行的定义，至少有一个行星对的周期比小于1.33。这个标准意味着4%的\kepler系统（或6%的有两个以上行星的系统）是紧凑的。
2019-01-30 astro-ph.EP
A resonant chain of four transiting, sub-Neptune planets
调查显示，许多多行星系统包含超级地球和海王星，其轨道为几天到几个月。对于就地组装还是向内迁移是形成这种行星系的主要机制，存在争议。模拟表明，迁移创造了紧密堆积的系统，行星的轨道周期可以表示为小整数（共振）的比率，通常是多行星系列（链）。在数百个亚海王星的多行星系统中，在共振附近观察到的行星对比通常预期的要多，但迄今为止还没有发现任何一个系统必须是由迁移形成的。接近共振使得能够检测到行星相互扰动。在这里，我们报告的四个行星在开普勒-223系统的过境时间的变化，这些变化作为共振角天平动模型，并计算共振链的长期稳定性。开普勒-223的结构太精细了，不可能是由散射形成的，我们的数值模拟表明，它的性质是迁移假设的自然结果。类似的系统可能会被几种机制中的任何一种破坏，这有助于观察到的轨道周期分布，其中许多行星都没有共振。特别是星子相互作用被认为是通过破坏理论上的初始共振链来建立太阳系中四颗巨行星当前轨道的原因，该理论上的初始共振链与开普勒223中观察到的相似。
2016-12-21 astro-ph.EP
The formation of planets in circumbinary disks
我们根据最近发现的开普勒16，34和35系统来研究双星周围行星的形成。我们进行流体动力学模拟的自引力盘周围的二进制系统。所选择的二进制和磁盘参数的选择与观察到的系统一致。这些圆盘被演化，直到它们处于准平衡状态，并将所得系统与开普勒16、34和35的参数进行比较。我们发现了一个密切的对应关系的峰值密度在内部磁盘间隙和所观察到的行星的轨道。我们的结论是，根据我们的模拟，观测到的开普勒行星的轨道是由内部磁盘间隙的大小，这些系统的结果从二进制驱动。这通过密度增强或通过内盘中密度梯度反转处的行星捕获来介导行星形成。对于所有三个系统，行星轨道的当前偏心率小于模拟中的磁盘偏心率。这一点，加上轨道的长期稳定性，反对原地形成（例如环中物质的直接坍塌情景）。进行额外的模拟系统的参数范围更广（从食双星的调查），我们发现，在这种情况下，行星的半长轴和二进制偏心率应该是紧密相关的，提供了一个观测测试这种形成机制。
2012-10-17 astro-ph.EP
Fundamental limits from chaos on instability time predictions in compact planetary systems
紧凑行星系的不稳定性一般由混沌动力学驱动。这意味着通过直接N体积分测量的不稳定时间是不精确的，而是代表了从同样有效的混沌轨迹分布中的单个绘制。为了表征的“错误”报告的不稳定时间从直接N体积分，我们调查的形状和参数的不稳定时间分布（ITDs）的合奏的阴影轨迹，最初从彼此附近的机器精度扰动。我们发现，在不稳定时间长的限制相比，李雅普诺夫（混沌）的时间尺度，ITDs方法非常相似的对数正态分布的标准偏差~0.43 $\pm$ 0.16 dex，尽管不稳定的时间变化在我们的样本从$10^4-10^8$轨道。我们发现这些预测之间非常一致，来自~450个紧密排列的三颗行星的配置，以及更广泛的验证集~ 10，000个积分，以及之前发表的~ 20，000个紧密排列的五颗行星系统的积分，以及基于TRAPPIST-1的七颗行星共振链，尽管它们的不稳定时间尺度超出了我们分析的时间尺度。我们还测试了我们的结果的动态激发版本我们的太阳系的适用性的边界。这些分布定义了混沌对这种行星系不稳定时间的可预测性所施加的基本限制。它提供了一个定量的估计的内在误差的N体不稳定性的时间印记的混乱，在任何一个方向上约为3的因素。
2020-01-14 astro-ph.EP
Making Terrestrial Planets: High Temperatures, FU Orionis Outbursts, Earth, and Planetary System Architectures
目前的原行星尘埃凝聚理论并不能预测与地球处于紧张状态的干燥硅酸盐星子。虽然已经提出了解决这一困境的方法，但它们通常都没有通过数值研究，或者与地球的（低，波动性依赖）挥发性和中等挥发性元素丰度存在紧张关系。在Boley等人（2014）的工作基础上，我们研究了熔融颗粒碰撞的影响，并发现它们可能为干燥的硅酸盐微行星问题提供解决方案。此外，加热的来源，无论是热的内部磁盘或FU猎户座规模吸积事件，将决定所产生的星子的位置，可能控制随后的行星系架构。我们假设，那些经历了FU Orionis尺度吸积事件的系统拥有与我们类似的行星系，而那些没有像开普勒看到的那样拥有非常接近，紧密堆积的行星的系统。
2017-04-18 astro-ph.EP
Searching for Additional Planets in TESS Multi-Planet Systems: Testing Empirical Models Based on Kepler Data
该研究分析52个TESS多行星系统，通过额外TESS数据检验基于开普勒数据的周期比和聚类周期经验模型的预测能力，发现周期比模型更优但整体预测性有限，同时揭示TESS多行星系统动力学密集且截断的特性。
2025-04-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Eccentricities and Inclinations of Multi-Planet Systems with External Perturbers
包含超级地球或次海王星的紧凑多行星系统，通常在太阳型恒星周围发现，可能被外部巨行星或恒星伴星包围，这可以塑造内部系统的结构和可观测性。我们提出了一个全面的研究内行星系统的演化受到偏心，错位外扰动的引力影响。分析结果得出的“2行星+扰动”系统的内行星偏心率（$e_i$）和相互倾斜（$θ_{12}$），校准与数值长期和N体积分，作为扰动质量$m_p$，半长轴$a_p$和倾角$θ_p$的函数。我们发现内部系统的动力学是由无量纲参数$ε_{12}$决定的，由扰动驱动的微分进动率和内部行星的相互进动率之间的比值给出。松散堆积的系统（对应于$ε_{12} \gg 1$）比紧密堆积的内部系统（具有$ε_{12} \ll 1$）（或单态）更容易受到扰动的偏心/倾斜激励，尽管在$ε_{12}\sim 1$周围可能发生共振，导致大的$e_i$和$θ_{12}$。动力学不稳定性可能会设置在大激发偏心率和相互倾斜的内行星系统。我们提出了一种形式主义，我们的分析结果扩展到一般的内部系统与$N>2$行星和应用我们的结果，以限制可能的外部同伴开普勒-11系统。离心率和外部同伴的倾斜激发可能有助于解释观测趋势，即具有较少过境行星的系统比具有更多过境行星的系统动态更热。
2021-03-20 astro-ph.EP
A dynamically-packed planetary system around GJ667C with three super-Earths in its habitable zone
由于低质量恒星的光度较低，地球大小的行星上存在液态水的轨道相对较近，这会产生多普勒信号，可以使用最先进的多普勒光谱学检测到。GJ 667 C已经被两个超级地球候选者环绕。我们调查的数据是否支持存在额外的同伴。我们从HARPS提取的光谱中获得新的多普勒测量，并将它们与PFS和HIRES光谱仪中获得的测量结果相结合。我们使用贝叶斯和基于周期图的方法来重新评估候选人的数量，并评估每个检测的置信度。在其他测试中，我们通过分析每个多普勒信号活动指数的相关性和调查准周期性来验证行星候选人。GJ 667 C的多普勒测量可以用六个开普勒信号更好地描述：两个已知的候选者（b和c）;另外三个周期为92、62和39天的少数地球质量候选者（d、e和f）;在260天轨道上的冷超级地球（g）和在17天轨道上的$\sim$ 1 M $_\oplus$物体的诱人证据（h）。我们探讨是否长期稳定的轨道是兼容的数据，通过整合8个$\times 10^4$解决方案来自贝叶斯抽样。由六颗行星组成的系统与动态稳定配置兼容。对于太阳系，最稳定的解不包含平均运动共振，并通过解析的拉普拉斯-拉格朗日解很好地描述。第七颗行星（h）的存在是由以下事实支持的：它似乎正中心位于六行星解决方案中唯一剩下的稳定岛屿上。考虑到恒星通量以及潮汐耗散效应的可居住性评估表明，有三颗（也许四颗）行星可能适合居住.
2013-06-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Effects of Pebble Accretion Isolation Mass on Observable Exoplanet Properties
Penn State University（宾夕法尼亚州立大学）；The College of New Jersey（新泽西学院）
本研究探讨行星形成早期不同pebble吸积隔离质量模型对超级地球最终性质的影响，发现现有模型无法同时匹配开普勒样本的所有可观测分布，需进一步研究初始条件等因素。
2026-08-17 astro-ph.EP
The New Generation Planetary Population Synthesis (NGPPS). VI. Introducing KOBE: Kepler Observes Bern Exoplanets. Theoretical perspectives on the architecture of planetary systems: Peas in a pod
对系外行星的观测表明，在行星系的结构中存在着几种相关性。系统内的系外行星往往具有相似的大小和质量，均匀分布，并且通常在大小和质量上是有序的。小行星经常被紧密地包裹在一起，而大行星通常有更宽的轨道间距。总之，这些相关性被称为行星系结构中的豆荚趋势。本文在理论模拟的行星系中研究了这些趋势，并与观测结果进行了比较。这些相关性是否出现从天体物理过程或过境方法的检测偏差进行检查。合成行星系的模拟使用第三代伯尔尼模型。KOBE是一个新的计算机程序，它模拟了凌日法的几何限制，并应用了开普勒巡天的探测偏差和完整性。这使得模拟的行星系可以与观测结果进行比较。通过神户观测到的人造行星系的结构显示，豆荚中的豌豆趋势与观测结果非常一致。这些相关性也存在于伯尔尼模型的理论基础人口中，表明这些趋势可能是天体物理学的起源。行星形成的物理过程导致了具有相似大小和质量的均匀分布的行星的出现。大小-质量相似的趋势是原始的，起源于原行星胚胎的寡头生长和早期行星的均匀生长。在行星形成的后期阶段，系统内的行星会以不同的速度生长，从而降低了这些相关性。空间和包装的相关性是不存在的，在早期的动力学相互作用。
2021-09-21 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Effects of Unseen Additional Planetary Perturbers on Compact Extrasolar Planetary Systems
受开普勒任务发现的大量紧凑的太阳系外行星系的启发，本文考虑了由于可能的额外的外行星的扰动。发现的紧凑系统有时包含多个凌日行星，因此它们的轨道角动量矢量紧密对齐。由于行星轨道容易受到倾角强迫振荡的影响，这些系统高度对齐的性质限制了可能的额外（非过境）行星。如果这些太阳系外围区域的行星有足够大的质量或足够小的半长轴，它们将导致紧凑的内部轨道在凌日配置中振荡。本文考虑了被发现拥有五颗或更多行星的紧凑系统的动力学。为了不干扰这些系统的连续，相互过境的状态，额外的行星同伴通常必须有近星点$p>10$ AU。具体的限制被认为是18个行星系，这是通过边缘化其他轨道参数使用三种不同的选择先验的同伴属性（均匀的前，过境启发前，和非过境盘前）。一个单独的合奏数值实验表明，这些紧凑的系统一般不能包含彗星类似物，而不破坏观测到的轨道。我们还考虑了这些约束如何依赖于系统的属性，并发现行星系的表面密度是最重要的变量之一。最后，我们提供了两个系统，WASP-47和开普勒-20，这种分析提供了有趣的限制的具体结果。
2017-02-24 astro-ph.EP
Planet Scattering Around Binaries: Ejections, Not Collisions
开普勒发现的凌日环联星行星为研究联星和行星形成提供了独特的视角。这个新发现的种群的几个特征，例如最内层稳定轨道附近的行星明显堆积，可能会区分形成理论。在这项工作中，我们确定如何行星行星散射形状行星系周围的双星相比，单星。特别是，我们寻找签名，由于在二进制系统中的动态演化的差异。我们进行了参数研究的N-体散射模拟四个不同的行星种群周围的双星和单星。虽然双星对最终系统的多重性或轨道分布几乎没有影响，但双星的存在会显著影响行星从系统中消失的方式。大多数的环联星行星是由于被抛出而不是行星与行星或行星与恒星的碰撞而丢失的。系统中最大的行星往往控制着进化。类似于唯一观测到的多行星环双星系统开普勒-47的系统，可能来自更紧密的不稳定系统。只有极端的初始条件才会在最终的行星种群中引入差异。因此，我们认为，任何内在的差异，在人口的印记形成。
2016-06-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
