An Independent Planet Search In The Kepler Dataset. I. A hundred new candidates and revised KOIs
目标。我们提出了我们的重新分析开普勒光度数据集,寻找行星凌日使用的替代处理管道开普勒任务所使用的。方法.通过处理所有可用的CoRoT数据,对SARS管道进行了广泛的测试。我们使用这个管道只在开普勒感兴趣的物体(KOI)中搜索(额外的)行星凌日。结果虽然开普勒数据集中只有不到1%是KOI,但我们能够显着更新行星多样性的整体统计数据:我们仅在这些光变曲线上就在64个系统上发现了84个新的过境信号,几乎是这些系统中过境信号数量的两倍。其中41个系统是单凌星系统,现在是多凌星系统。其中值得注意的是KOI 435是一个新的六候选系统(以前只有开普勒-11知道),KOI 277(包括两个6:7共振和反相关凌日时间变化的候选系统)-几乎验证了系统,KOI 719,1574和1871在其主恒星的宜居带中有小行星候选者(1.15,2.05和1.71 R_地球),KOI 1843表现出最短的周期(4.25小时)和所有行星候选者中最小的(0.63 R_地球)。我们还能够拒绝11个KOI作为食双星,更新5个KOI的星历表,并讨论其他天体。有趣的是,大约1/3的新检测到的候选人参与周期可重复性。最后,我们讨论了可能高估的参数误差,在目前的清单KOIs。结论.我们的研究结果加强了以前的分析多过境合奏。尽管如此,我们的结论是,尽管开普勒任务取得了惊人的成功,但需要多个团队对数据进行并行分析,以充分利用数据。[删…
2013-05-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
A multiplicity study of transiting exoplanet host stars. II. Revised properties of transiting planetary systems with companions
我们对六个凌日行星系进行了详细的研究,这些行星系中有相对较亮的恒星,它们离我们足够近,足以影响我们对这些行星系的观测。考虑到污染光及其不确定性,分析光变曲线。我们提出并应用了一种方法来纠正的速度振幅的宿主恒星的存在下,污染的光。我们确定了六个系统(WASP-20,WASP-70,WASP-8,WASP-76,WASP-2和WASP-131)的物理性质占污染光。在WASP-20的情况下,所测量的物理性质对于所考虑的三种情况(忽略双星,行星过境较亮的恒星,行星过境较暗的恒星)是非常不同的。在其他五种情况下,我们的结果与忽略污染光的结果非常相似。我们使用我们的结果来确定行星半径,$\langle X_R\rangle$,质量,$\langle X_M\rangle$,和密度,$\langle X_ρ\rangle$,由附近的物体引起的平均校正因子。我们找到了$\langle X_R\rangle=1.009\pm0.045$,它比文献值小,因为除了一种情况外,我们能够拒绝行星绕较暗恒星运行的可能性。我们发现$\langle X_M\rangle=1.031\pm0.019$,这是大于$\langle X_R\rangle$,因为强度的影响,污染光的径向速度测量的主机星。我们发现$\langle X_ρ\rangle=0.995\pm 0.046$:这个小的修正是由于两个影响:对行星半径和…
2020-01-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
A revised energy formalism for common-envelope evolution: repercussions for planetary engulfment and the formation of neutron star binaries
共包层演化是双星系统演化的一个阶段,其中一颗巨星吞没了一颗伴星。标准的能量形式主义是一个分析框架,估计的能量转移到恒星的信封,吞没它的伴星的收缩轨道。我们分析表明,这种能量转移是大于预测的标准形式主义。当伴星的轨道收缩时,它所包围的质量会变小,伴星的束缚会比被包围的质量保持不变时更小。因此,更多的能量必须转移到包层,使轨道进一步收缩。我们得到一个修订的能量形式主义,占这种效果,并讨论其后果在两个方面:形成的中子星双星,和吞噬的行星和褐矮星的宿主恒星。抛射恒星包层所需的伴星质量要小到$50\%$,这导致了共同包层演化结果的差异。在恒星外层的能量沉积,这是有关的瞬态光度和持续时间,是高达一个$\approx7$高的因素。因此,如文献中所定义的,高于1的公共包络效率值不一定是非物理的,并且至少部分地由能量沉积的不完整描述引起。修正后的能量形式可以提高我们对恒星合并和共包络观测和模拟的理解。
2022-11-07 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
GJ 1214b revised. Improved trigonometric parallax, stellar parameters, orbital solution, and bulk properties for the super-Earth GJ 1214b
GJ 1214被一颗超地球质量的行星环绕。它是正在进行的努力的主要目标,以了解M矮星周围的超级地球质量行星的新兴人口。我们提出了新的精密天体测量,重新分析的HARPS径向速度测量,和中等分辨率的红外光谱的GJ 1214。我们将这些测量结果与最近的过境后续观测和新的目录测光相结合,以提供一个全面更新的恒星行星属性。该距离是用CAPScam天体测量获得的,相对不确定度为0.6%。新的值将到恒星的标称距离增加了约10%,并且比以前的测量结果更精确。更新的多普勒测量结合已发表的过境观测显着细化的轨道解的约束。红外光谱分析和光度测定证实,与太阳相比,这颗恒星富含金属。使用所有这些信息,结合经验的质量-光度关系的低质量恒星,我们得到更新的值的恒星-行星系统的整体性能。我们也使用红外绝对通量来估计恒星半径和重新推导恒星行星的属性。这两种方法为系统提供了非常一致的值。我们的分析表明,GJ 1214 b的有利平均密度为1.6 +/-0.6 g cm^{-3}。我们说明了如何M矮星的基本属性是至关重要的,在适当的低质量的行星候选人的特性围绕他们。由于距离现在已知优于1%,恒星半径的干涉测量,额外的高精度多普勒观测,和/或二次凌日(掩星)的检测,是必要的,以进一步改善对GJ 1214恒星行星属性的约束。
2012-12-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterizing K2 Candidate Planetary Systems Orbiting Low-Mass Stars IV: Updated Properties for 86 Cool Dwarfs Observed During Campaigns 1-17
我们提出了172 K2目标恒星,被确定为可能的主机过境行星在运动1-17修订的恒星属性。使用NASA红外望远镜设施/SpeX和Palomar/TripleSpec获得的中等分辨率近红外光谱,我们发现我们的目标中有86个是真正的冷矮星,74个是热矮星,12个是巨星。结合我们的光谱金属丰度与盖亚的光和档案测光,我们推导出光度恒星参数,并将它们与我们的光谱估计进行比较。虽然我们的光谱和光度半径和温度的估计是一致的,我们的光度质量估计系统地比我们对最小质量恒星的光谱质量估计高出0.11太阳质量(34%)(光度质量估计< 0.4太阳质量)。采用测光参数和比较我们的结果中的参数报告的南极平面输入目录,我们修订的恒星半径是0.15太阳半径(40%)更大,我们修订的恒星有效温度约65 K冷却。正确确定K2目标星的性质对于描述任何相关的行星候选者,估计行星搜索灵敏度和计算行星出现率至关重要。尽管盖亚视差增强了光度测量的能力,但光谱表征对于确定恒星金属丰度和研究恒星金属丰度与行星性质之间的相关性仍然至关重要。
2019-05-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Host-star and exoplanet composition: Polluted white dwarf reveals depletion of moderately refractory elements in planetary material
研究通过吸积行星物质的白矮星及其F型宽双星伴星比较行星与原初云成分,发现行星物质中Mg、Si、Fe相对Ca、Ti亏损。
2024-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Linking the primordial composition of planet building disks to the present-day composition of rocky exoplanets
本研究结合恒星演化、化学计量与行星内部模型,探究低质量岩质行星及其宿主恒星的成分联系,发现铁-硅酸盐分数强相关而水分数不相关。
2024-10-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet signatures in the chemical composition of Sun-like stars
有两种可能的机制在类太阳恒星的化学成分中留下行星的印记:i)在行星形成的早期阶段,尘埃凝结,导致恒星在形成的后期阶段吸积的气体中的难熔元素耗尽; ii)行星吞噬,使宿主恒星富含锂和难熔元素。我们讨论两个行星的签名,银河系化学演化的影响,以及作为实验室的恒星双胞胎组成的双星的重要性,以验证丰度异常印记的行星。
2016-11-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The bulk composition of exo-planets
系外行星研究的重点正在迅速从寻找行星转向描述其物理特性。其中最重要的是它们的化学成分,它反馈给我们对行星形成的理解。在可预见的未来,对白矮星吸积行星碎片进行远紫外光谱分析仍然是直接和准确测量系外行星体丰度的唯一方法。这种方法的开发受到HST灵敏度的限制,重大进展将需要具有高通量紫外光谱仪的大口径空间望远镜。
2015-05-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
EBLM XV -- Revised dynamical masses for the circumbinary planet host Kepler-16 AB, using the SOPHIE spectrograph
本研究利用SOPHIE光谱仪和HRCCS方法,在1.93米望远镜上成功测量了高对比度食双星Kepler-16AB的动力学质量,精度达1.5%和0.9%,证明2米级望远镜即可完成此类测量。
2025-05-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revising Properties of Planet-host Binary Systems I.: Methods and Pilot Study
为了充分利用开普勒巡天等项目发现的大量行星的统计优势,必须尽可能准确地测量行星及其宿主恒星的性质。行星人口研究的一个关键群体是近距离双星($ρ< 50$ au)中的星周行星,其中双星的复杂动力学环境抑制了大多数行星形成,但仍有一些行星幸存下来。准确地描述这些复杂系统中的恒星和行星是更好地理解双星中行星形成和生存的关键因素。为了实现这一目标,我们已经开发了一种新的马尔可夫链蒙特卡罗拟合算法,检索使用未解决的光谱,未解决的测光,并解决对比度的二元系统的属性。利用文献资料分析了M星双星系统中的8个Kepler天体,发现它们的主星(和假定的行星宿主)温度平均向上修正了200 K。如果主星是主星,行星半径应该平均向上修正20%,如果主星是行星,则应该平均向上修正80%。开普勒波段中恒星组成部分的平均对比度为0.75等,这足够小,以至于任何双星中的任何一颗恒星都不能被最终排除为潜在的行星宿主。我们的研究结果强调了在测量恒星参数时考虑多重性的重要性,特别是在系外行星表征的背景下。
2022-06-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
No statistically significant evidence for a correlation between stellar and planetary composition
University of Birmingham(伯明翰大学);University of Cambridge(剑桥大学);European Space Agency (ESA)(欧洲空间局(ESA));European Space Research and Technology Centre (ESTEC)(欧洲空间研究与技术中心(ESTEC));University of Groningen(格罗宁根大学)
本研究分析45颗贫铁恒星及其64颗行星,发现恒星与行星成分间无统计学显著相关性,并指出不确定性是掩盖潜在关系的关键因素。
2026-09-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterizing K2 Candidate Planetary Systems Orbiting Low-Mass Stars I: Classifying Low-mass Host Stars Observed During Campaigns 1-7
我们提出了近红外光谱的144个候选行星系统在活动1-7的NASA K2任务。这项调查的目标是描述围绕低质量恒星运行的行星,但我们的IRTF/SpeX和Palomar/TripleSpec光谱观测显示,我们的目标中有49%实际上是巨星或更热的矮星,它们因星际灭绝而变红。对于光谱符合冷矮星分类(光谱类型K3 - M4)的72颗恒星,我们通过应用基于干涉半径测量的恒星的经验关系来改进它们的恒星性质。虽然我们修订的温度与南极平面输入目录(EPIC)中报告的温度基本一致,但我们修订的恒星半径通常比EPIC值大0.13个太阳半径(39%),EPIC值基于模型等时线,已被证明低估了冷矮星的半径。我们改进的恒星表征将使后续研究的K2靶点更有效地优先排序。
2017-01-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Atmospheres from very low-mass stars to extrasolar planets
在接下来的几年里,几个旨在成像太阳系外行星的仪器将看到第一束光。与此同时,正在红矮星周围搜索低质量行星,这为径向速度探测和凌日研究提供了比太阳型恒星更有利的条件。我们回顾了最近的进展,在模拟恒星到亚恒星过渡。修订后的太阳氧丰度和云模型允许重现这种过渡的光度和光谱特性,达到了前所未有的程度,但问题仍然存在于重要的M-L过渡特性的有效温度范围的特征化系外行星。
2012-06-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detailed chemical compositions of planet-hosting stars: II. Exploration of the interiors of terrestrial-type exoplanets
发现和描述系外行星的一个主要目标是确定与我们的地球相似(或不同)的陆地型世界。最近的研究结果强调了将挥发分去除(即挥发物的消耗)应用于行星宿主恒星的化学成分以限制陆地型系外行星的整体成分和内部的重要性。在这项工作中,我们采用这样的方法选择的样本13行星托管类日恒星,其中高精度的光球丰度已被确定在该系列的第一篇论文。与由此产生的脱挥发分恒星组成(即模型行星的整体组成)以及其他限制,包括质量和半径,我们模拟详细的矿物学和内部结构的假设,可居住区的类地行星(“外地球”)围绕这些恒星。模型输出结果显示,这些地外行星中的大多数预计将具有与地球大致相似的成分和内部结构,这与从污染的白矮星分析中独立得出的结论一致。例外的是开普勒-10和开普勒-37系外地球,我们预测它们被强烈氧化,因此会形成比地球小得多的金属核心。研究我们的去挥发模型在其极端以及不同的行星质量和半径(在地球政权)揭示了潜在的扰动在内部的类地行星。通过考虑(i)高精度恒星丰度,(ii)去挥发,(iii)行星质量和半径,这项工作代表了探索陆地型系外行星详细矿物学和内部结构的重要步骤,这反过来又是我们理解行星动力学和长期演化的基础。
2022-04-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Compositions of Hot Super-Earth Atmospheres: exploring Kepler Candidates
本文概述了一种简单的方法来评估热岩石行星的大气成分,假设不同类型的行星组成,并使用相应的模型计算。为了探索1000 K以上的热大气,我们对硅酸盐岩浆的蒸发进行了建模,并根据开普勒2011年2月发布的数据,根据行星的半径和半长轴估计了大气成分的范围。我们的研究结果显示了5种热的岩石超级地球大气层的大气类型,强烈依赖于初始成分和行星到恒星的距离。我们提供了一组简单的参数,可用于评估开普勒任务和其他搜索提供的当前和未来候选人的大气成分。
2011-10-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
A link between rocky exoplanet composition and stellar age
研究发现岩石系外行星的组成与恒星年龄相关,较致密行星围绕年轻恒星,这源于银河系化学演化,影响行星形成条件与性质。
2025-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Forming planets around stars with non-solar elemental composition
在太阳附近的恒星,其难熔元素的比例与太阳略有不同。目前还不清楚固体的凝结以及在这些恒星周围形成的行星的成分受到了多大的影响。我们的目标是了解在150秒差距内的太阳型恒星中观察到的范围内改变难熔元素Mg,Si和Fe的比例对周围形成的行星组成的影响。我们使用GGchem程序模拟了太阳附近的G型主序星周围具有最小质量太阳星云的原行星盘中固体的凝聚。我们从Hypatia数据库中提取恒星的元素组成。我们发现,较低的Mg/Si比移动的凝聚序列从镁橄榄石(Mg $_2$ SiO $_4$)和SiO顽火辉石(MgSiO $_3$)和石英(SiO $_2$);较低的Fe/S比导致形成FeS和FeS $_2$和很少或没有含铁的硅酸盐。对于$T\,<\,1000$~K,难熔元素的比例直接从气相转化到凝聚相。然而,相对于挥发性元素的比率(例如,氧和硫)的冷凝物-行星的基石-不同于原始的恒星组成。我们的研究表明,行星的组成在很大程度上取决于被调查恒星系统的丰度。我们的研究结果可能对行星内部产生重要影响,这在很大程度上取决于氧化程度和硫丰度。
2022-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Influence of sub- and super-solar metallicities on the compositions of solid planetary building blocks
原行星盘的组成与主恒星的组成有关,主恒星的整体金属丰度较高,为行星提供了更多的构建模块。然而,大多数行星形成模拟仅将恒星铁丰度[Fe/H]与行星形成联系起来,而[Fe/H]本身被用作衡量所有元素的代理。但对恒星丰度的大规模调查表明,这是不正确的。我们在这里使用来自GALAH巡天的恒星丰度来确定Fe,Si,Mg,O和C的平均详细丰度,[Fe/H]范围从-0.4到+0.4。使用平衡化学模型,功能最重要的岩石形成分子以及挥发性的贡献H $_2$ O,CO $_2$,CH $_4$和CO,我们计算固体行星积木的化学成分。完全在水冰线内部形成的固体积木(T> 150 K)只显示出Mg $_2$ SiO $_4$的增加和MgSiO $_3$的减少,这与较高[Fe/H]时Mg/Si的增加有关。在水冰线(T<150 K)外部形成的固体行星积木显示出其组成的巨大变化。在我们的化学模型中,水冰含量从[Fe/H]=-0.4时的约$\sim$ 50%下降到[Fe/H]=0.4时的约$\sim$ 6%.这主要是由于随着[Fe/H]的增加而增加的C/O比引起的,其结合了气态CO和CO $_2$中的大部分氧,导致小的水冰分数。行星形成模拟与化学模型相结合证实了这些结果,显示超级地球的水冰含量随着宿主恒星金属丰度的增加而减少,这是由于C/O比的增加。这种水冰分数的减少对行星形成、行星的组成和围绕这些高金属丰度恒星…
2019-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Masses and luminosities for 342 stars from the PennState-Toruń Centre for Astronomy Planet Search
我们提出了修订后的基本恒星天体物理参数:质量,光度,年龄和半径的342颗恒星从宾夕法尼亚州托鲁托天文学行星搜索中心。327颗恒星的大气参数可从Zielienski(2012)获得,对于其余15个天体,我们还提供了光谱大气参数:有效温度,表面重力和铁丰度。光谱大气参数通过标准光谱分析程序获得,使用ARES(Sousa,2007)和MOOG(Sneden,1973)或TGVIT(Takeda,2005)代码。为了精确恒星的质量、年龄和光度,我们应用了基于Jorgensen(2005)形式主义的贝叶斯方法,并由da Silva(2006)进行了修改。修正后的342颗恒星质量及其不确定度一般都低于Zielienski(2012)的结果。首次测定了13个天体的大气参数。
2015-10-26 astro-ph.SR
Revisiting the pre-main-sequence evolution of stars II. Consequences of planet formation on stellar surface composition
我们希望利用最新的恒星演化模型来研究行星形成是如何印刻在恒星表面成分上的。我们模拟了主序前恒星的演化,作为吸积过程中热注入效率,氘质量分数和恒星质量的函数。为了简单起见,我们假设行星形成导致了零金属量气体的后期吸积,稀释了恒星表面成分作为恒星外对流区质量的函数。我们采用$150\,{\mathrm{M}_\oplus}(M_\star/\mathrm{M}_\odot)(Z/\mathrm{Z}_\odot)$作为一个不确定的,但合理的估计的重元素的质量,不吸积的恒星与巨行星,包括我们的太阳。通过结合我们的恒星演化模型,这些估计,我们评估恒星表面组成的行星形成的后果。我们发现,在第一个$\sim0.1$万年后,对流带的演化遵循经典的演化轨迹在两个因素的年龄。我们发现,行星形成应导致恒星表面成分的分散,这是大质量的恒星比低质量的恒星。我们预测具有$T_\mathrm{eff}\sim 5500\,$ K的恒星的[Fe/H]分布大约为$0.02$ dex,这与在一些带有行星的联星中观察到的金属丰度差异略有一致。具有$T_\mathrm{eff}\geq 7000\,$ K的恒星可能表现出更大的[Fe/H]亏损,亏损0.6 dex或更多,这与耐火性差的$λ$ Boo星的存在相一致。我们还发现,行星形成可以解释太阳中缺少难熔元素的原因,但前提是太阳系行星中的冰岩比小于$\approx0.4…
2018-08-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
The peculiar solar composition and its possible relation to planet formation
我们进行了差异元素丰度分析的前所未有的准确性(0.01德克斯)的太阳相对于11个太阳孪生从依巴谷目录和10个太阳类似物从行星搜索。我们发现,太阳显示出一个特征的签名与一个~20%的消耗耐火元素相对于挥发性元素相比,太阳孪生。丰度差异与元素的冷凝温度密切相关。这一特点也适用于与已知有近距离巨行星的太阳类似物的比较,而大多数太阳类似物在径向速度监测中没有发现这样的巨行星,显示出太阳丰度模式。我们讨论了对这种特殊性的各种解释,包括丰度模式的差异与像我们这样的行星系统的形成有关的可能性,特别是与类地行星的存在有关。
2009-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Host-star and exoplanet compositions: a pilot study usinga wide binary with a polluted white dwarf
行星和恒星最终形成于同一团气体的坍缩。虽然行星和行星体很容易释放挥发物,但一个常见的假设是它们保留了与其宿主恒星相同的耐火成分。这在太阳系中是真实的。在观测误差范围内,南极陨石、地球和其他岩石行星体的耐火成分与太阳一致。这项工作的目的是调查这一假设是否适用于系外行星系统。如果是真的,观测到的岩石系外行星的内部结构可以更好地利用它们的宿主恒星丰度来限制。在本文中,我们分析了K矮星G200-40的丰度,并将其与其污染的白矮星同伴WD 1425+540进行了比较。这颗白矮星从恒星演化到白矮星阶段时幸存下来的外行星系中吸积了行星物质,很可能是一个类似柯伊伯带的物体。由于双星对的化学性质是均匀的,我们使用双星伴星G200-40作为WD 1425+540的祖先的组成的代表。我们表明,伴星和行星物质吸积WD 1425+540的元素丰度是一致的假设,行星和主星有相同的真实丰度,考虑到观测误差。
2021-02-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Comparison of the Composition of Planets in Single- and Multi-Planet Systems Orbiting M dwarfs
本研究对比环绕M型矮星的单、多行星系统中70颗有直接质量半径测量的行星的构成及宿主恒星属性,发现两类系统行星密度、核质量分数及宿主恒星金属丰度存在显著差异,表明其形成受不同物理过程主导。
2023-07-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Astrochemistry and compositions of planetary systems
行星在年轻恒星周围的气体和尘埃盘中形成并获得其成分。这些行星形成盘的化学成分调节行星组成的各个方面,从大量元素库存到水和活性有机物的获取,即行星对生命的热情及其化学起源。盘的化学结构反过来又受到{ \it原位}化学过程和恒星形成过程中先前进化阶段分子遗传的组合的控制。在这篇评论中,我们提出了我们目前的理解,活跃在前和原恒星的环境,设置磁盘的初始条件,和磁盘的化学过程,在行星形成的第一个百万年的化学条件的演变。我们回顾了最近的观测,实验室和理论的发现,导致目前的化学环境中,行星的形成,以及它们对新生的行星系的组成的影响。我们还讨论了仍然存在的许多未知因素,并概述了解决这些问题的一些可能途径。
2020-10-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Solar Elemental Abundances
太阳系元素丰度的历史回顾,并根据CI-同位素和太阳数据对元素和同位素丰度进行新的评估。太阳系元素丰度(Solar elemental abundance)是指整个太阳系中化学元素的丰度。太阳包含了太阳系中超过99%的质量,因此太阳的组成是整个太阳系组成的一个很好的代表。太阳系的组成可以看作是45.67亿年前形成太阳系的星际介质中分子云的整体组成。天文学和宇宙化学的活跃研究领域模拟太阳组成的分子云坍缩成具有行星系统的恒星,以及行星形成和分化过程中元素的物理和化学分馏。太阳系组成是太阳系中所有天体(太阳、类地行星、气态巨行星、行星卫星和卫星、小行星、柯伊伯带天体和彗星)的初始组成。(摘要截断)。
2019-12-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Probability that a Rocky Planet's Composition Reflects its Host Star
行星的体积密度,以质量和半径来衡量,是行星结构和组成的结果。对于给定的密度,铁核、岩石地幔和气体包层的相对比例是简并的。这种简并减少了岩石行星没有显着的气体信封时,结构被假定为一个分化的铁芯和岩石地幔,其中核心质量分数(CMF)是一个一阶描述的行星的散装组成。一颗岩石行星的CMF可以从体积密度和假设行星反映了主恒星的主要岩石元素丰度(Fe,Mg和Si)来推导。因此,对比CMF测量值可以揭示地幔剥离、脱气和/或后期挥发物输送等过程中行星形成的结果多样性。我们提出了一个统计上严格的分析,这两个CMF措施的一致性占行星质量和半径和宿主恒星化学丰度的观测不确定性。我们发现,这两个措施是不太可能被解析为统计上的差异,除非体积密度CMF是至少40%以上或50%以下的CMF推断从主恒星。开普勒-107 c有11颗可能的岩石系外行星,根据体积密度推断,其CMF明显大于其主星(2 $σ$)的CMF,因此可能是一颗富含铁的超级水星。K2- 229 b以前被描述为超级汞,但在1-或2- $σ$水平上不符合超级汞的阈值。
2021-05-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planetesimals at DZ stars I: chondritic compositions and a massive accretion event
本文分析了七颗DZ白矮星的Keck HIRES光谱,在贝叶斯框架下推断吸积历史,发现这些恒星均吸积了类似球粒陨石的原始物质,并在污染最严重的恒星上观测到月球大小天体终结的大规模吸积事件。
2023-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chemical Fingerprints of Formation in Rocky Super-Earths' Data
岩石系外行星的组成在恒星组成的背景下为形成理论提供了重要的限制。在这项研究中,我们选择了一个质量和半径测量不确定度<25%的系外行星样本,并获得了它们的内部结构。我们计算了组成标记,铁、镁和硅的比例,以及适合行星参数的核心质量分数(cmf),并将它们与恒星的进行比较。我们发现了成功的行星形成理论需要预测的四个关键结果:(1)在种群意义上,岩质行星的组成范围比恒星更广。恒星的Fe/Si分布接近高斯分布$1.63^{+0.91}_{-0.85}$,而行星的分布峰值较低,尾部较长,为$1.15^{+1.43}_{-0.76}$。在cmf空间中更容易看到差异,原始恒星的组成是$0.32^{+0.14}_{-0.12}$,而岩石行星的分布更广泛$0.24^{+0.33}_{-0.18}$。(2)我们引入未压缩密度(参考压力/温度下的$\overline{ρ_0}$)作为比较组合物的度量。由此,我们发现了岩石行星在形成过程中所达到的最大铁富集量($\overline{ρ_0}$ ~ 6和cmf ~ 0.8)。(3)高度辐射的行星表现出很大的成分范围。如果这些行星是大气蒸发的结果,那么在气体扩散之前,铁的富集和耗尽一定会发生。(4)我们发现了一组高辐射的行星,如果是岩石行星,它们的Fe/Si比是恒星的2倍。由于没有形成铁耗尽行星的可靠理论,这些都是值得关注的后续目标。
2020-10-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Compositions of Rocky Planets in Close-in Orbits Tend to be Earth-Like
本文通过更新5颗岩质系外行星质量并确认新行星TOI-1011,发现近距离轨道岩质行星成分更接近地球,且行星与宿主恒星元素丰度比相似,推翻了此前关于二者成分存在陡峭关系的结论。
2024-09-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Elemental ratios in stars vs planets
上下文行星的化学成分是制约行星形成和随后分化的重要因素。虽然理论研究试图从行星形成模型中推导出行星的组成,以便将行星的组成和形成过程联系起来,但其他研究假设形成的行星和主恒星中的元素比例是相同的。目标。使用化学模型结合行星形成模型,我们的目标是连接恒星的组成与太阳质量和光度与组成的托管行星。为此,我们研究了控制行星内部结构的三个最重要的元素比率:Fe/Si,Mg/Si和C/O。方法.一组18种不同的恒星组成被用来覆盖这些元素的比例范围很广。吉布斯能量最小化假设被用来推导行星的组成,以恒星丰度作为星云丰度的代理,并在自洽的行星形成模型中生成行星。我们计算了形成于不同原行星盘中的三种类型行星(岩石行星、冰行星和巨行星)的元素比Fe/Si、Mg/Si和C/O,并将它们与恒星丰度进行了比较。结果我们表明,元素比Mg/Si和Fe/Si在行星中基本上是相同的那些在恒星。对于在盘的特定区域形成的行星,显示了一些偏差,但在我们研究的范围内,这种关系仍然有效。C/O比对恒星值的依赖性很弱。
2015-07-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Diverse outcomes of planet formation and composition around low-mass stars and brown dwarfs
在低质量恒星(如Proxima Centauri和TRAPPIST-1)周围探测到地球大小的系外行星,为提高我们对M恒星和褐矮星周围行星形成的理解提供了一个难得的机会。我们探索形成这样的行星与人口合成代码的基础上,以前用于研究木星卫星的形成的星子驱动模型。由于圆盘质量较低,恒星温度较低,形成过程效率较低,周期较短,形成紧凑的行星系。行星可以被困在共振中,我们在气体消散后跟踪行星的演化,它们经历了轨道交叉和可能的合并。我们发现,在火星质量以上的行星形成和星子吸积的情况下,只有在恒星周围的质量$M_{\star} \ge 0.07 M_{sun}$和光盘的$M_{disc} \ge 10^{-2}~M_{sun} $。我们发现,地球质量以上的行星围绕质量大于$0.15 M_{\oplus}$的恒星形成,而大于$5 M_{\oplus}$的行星在我们的模型中不会形成,即使在最佳条件下(大质量圆盘),这表明像GJ 3512 b这样的行星形成了另一种更有效的机制。我们的研究结果表明,大多数行星的形成具有显着的水分数;我们的大多数合成行星系都有1,2或3颗行星,但那些有4,5,6和7颗行星的行星也很常见,证实了具有许多行星的紧凑行星系应该是围绕小恒星形成行星形成的相对常见的结果。
2019-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Volatile composition of the HD 169142 disk and its embedded planet
本研究结合热化学模型与存档数据,约束 HD 169142 原行星盘中 C、O、S 挥发分丰度,并据异常 SiS 发射探讨其内嵌行星的吸积气体与大气组成。
2024-10-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
The detailed chemical composition of the terrestrial planet host Kepler-10
对太阳和太阳双星的化学丰度研究表明,与挥发性元素相比,太阳中难熔元素的成分已经耗尽,这可能是由于类地行星的形成。为了进一步研究这种情况,我们对类地行星开普勒-10及其14颗恒星孪生子进行了逐行差分化学丰度分析。利用高质量的CFHT、HET和Magellan光谱的严格微分分析,获得了Kepler-10及其双星的恒星参数和元素丰度。当与大多数厚盘双胞胎相比时,开普勒-10显示出相对于挥发性元素的耐火元素的耗尽,这可能是由于开普勒-10系统中的类地行星的形成。平均丰度模式相当于约13个地球质量,而开普勒-10系统中的两颗已知行星的质量总和约为20个地球质量。然而,对于八个厚盘双晶中的两个,没有发现耗尽模式。行星特征、恒星年龄、恒星诞生地点和银河系化学演化)可能导致或影响丰度随冷凝温度的变化趋势,我们发现这些趋势进一步支持了行星特征假说。
2015-11-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exploring the link between star and planet formation with Ariel
Ariel空间飞行任务的目标是观测围绕一系列主恒星类型的大量各种各样的凌日行星,以收集关于其大气成分的信息。行星的体积和大气成分带有行星形成方式的标志:因此,Ariel的观测将提供前所未有的丰富数据,以促进我们对银河系行星形成的理解。然而,一些环境和演变因素会影响最终的大气成分。在这里,我们提供了一个简明扼要的概述,哪些因素和影响的恒星和行星形成过程可以塑造大气成分,将观察到的阿里尔,并强调阿里尔的特点如何使这项任务最适合解决这个非常复杂的问题。
2021-09-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detailed chemical compositions of planet hosting stars: I. Exploration of possible planet signatures
我们提出了一个逐行差分分析的样本16个行星托管恒星和68个比较星使用高分辨率,高信噪比光谱收集使用凯克。我们获得了精确的恒星参数和高精度的相对化学丰度,平均不确定度分别为15 K,0.034 [cgs],0.012 dex和0.025 dex的\teff,\logg,[Fe/H]和[X/H]。对于每一个行星主机,我们确定了一组比较恒星和检查的丰度差异(校正银河系化学演化效应)作为一个功能的尘埃凝结温度,\tcond,个别元素。虽然我们确认太阳在丰度和\tcond之间表现出负趋势,但我们也确认其余行星宿主表现出各种丰度$-$ \tcond \趋势,与年龄、金属丰度或\teff没有明显的依赖关系。行星宿主恒星相对于其比较恒星的化学成分的多样性可以反映这些行星宿主中存在的可能的行星诱导效应的范围,从岩石材料的封存(难熔性差)到可能的行星摄入(难熔性丰富)。其他可能的解释包括行星形成的时间尺度、效率和程度的差异或不均匀的化学演化。虽然我们没有在样本中发现行星形成的明确化学特征,但宿主恒星的高精度化学丰度对于限制其系外行星的组成和结构至关重要。
2020-05-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Planet formation -- observational constraints, physical processes, and compositional patterns
本章综述了行星形成的观测约束、物理机制与组成规律,探讨如何将天文观测与物理过程整合为全球模型,并强调其作为天文学与地质学跨学科桥梁的作用。
2024-04-23 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
From stellar to planetary composition: Galactic chemical evolution of Mg/Si mineralogical ratio
这项工作的主要目标是研究对不同质量行星的形成至关重要的元素比率。我们研究行星同伴的存在和它们的宿主恒星的相对元素丰度之间的潜在相关性。我们使用了大量的FGK型矮星的样本,精确的Mg,Si和Fe的丰度已使用HARPS高分辨率和高质量的数据。对数据的第一次分析表明,低质量行星宿主星显示出较高的[Mg/Si]比,而巨行星宿主星的[Mg/Si]比场星低。然而,我们发现,[Mg/Si]比显着依赖于通过银河系化学演化的金属丰度。除去星系演化的趋势后,只有低质量行星宿主和非宿主之间的[Mg/Si]元素比的差异是显着的。这些结果表明,低质量行星在高[Mg/Si]的恒星周围更普遍。我们的研究结果表明银河系化学演化的重要性,并表明它可能在行星内部结构和组成中发挥重要作用。
2015-08-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Planets Across Space and Time (PAST). I. Characterizing the Memberships of Galactic Components and Stellar Ages: Revisiting the Kinematic Methods and Applying to Planet Host Stars
目前已经确认了4,000多颗系外行星,还有数千颗候选行星有待确认。这些行星系的特征与其宿主恒星的运动学、银河系成分和年龄之间的关系还有待深入研究。为了解决这些问题,我们进行了一个研究项目,称为PAST(跨越时空的行星)。要做到这一点,关键步骤之一是准确地描述行星宿主恒星的特征。本文(PAST系列论文之一)重新讨论了银河系各组成部分的运动学分类方法,并将速度椭球的适用范围从距太阳100秒差距扩大到1500秒差距,以涵盖大多数已知的行星宿主。此外,我们重新审视的速度色散关系(AVR),它使我们能够获得运动学年龄与一个典型的不确定性为10-20%的恒星合奏。应用上述修订的方法,我们提出了一个目录的运动学性质(即银河系的位置,速度,薄盘,厚盘,武仙座流和晕之间的相对成员概率)以及其他基本恒星参数的2,174个主机恒星的2,872颗行星,结合数据从盖亚,LAMOST,APOGEE,RAVE,和美国宇航局系外行星档案。修正后的运动学方法和AVR以及恒星运动学性质和年龄目录为今后在银河系背景下从空间和时间两个维度研究系外行星奠定了基础。
2021-02-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Progress in Modeling Very Low Mass Stars, Brown Dwarfs, and Planetary Mass Objects
我们回顾了最近的进展,在模拟恒星到亚恒星过渡。修订后的分子不透明度,太阳氧丰度和云模型允许重现这种过渡的光度和光谱特性的程度从来没有实现过,但问题仍然存在于重要的M-L过渡特性的有效温度范围的特征化的系外行星。我们讨论这些经典模型的有效性。我们还提出了新的初步全球辐射流体动力学M矮星模拟。
2013-02-28 astro-ph.SR