Revisiting the Chemical Composition of WD 1145+017: Impact of Circumstellar Disks Contamination on Photospheric Abundances
本研究利用2015至2023年的光谱数据分析了白矮星 WD 1145+017,提出改进的气体盘模型以修正星周吸收,在盘和光球层中分别探测到10和16种元素,强调了考虑星周吸收对准确测定丰度的重要性。
2024-10-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
CKS IX: Revisiting the Minimum-Mass Extrasolar Nebula with Precise Stellar Parameters
我们研究了最小质量太阳系外星云(MMEN)的固体表面密度$Σ$与宿主恒星质量$M_\star$和金属丰度[Fe/H]之间的可能相关性。利用加州-{PDMATHAMO Kepler}巡天(CKS)的精确主星性质,我们发现类{PDMATHAMO Kepler}系统(1-4 $R_\oplus$ ; $a<$ 1 AU)的$Σ=$ 50^{+33}_{-20} \rm{~g~cm}^{-2} $(a/1AU)^{-1.75\pm0.07}$ $(M_\star/M_\odot)^{1.04\pm0.22}$ $10^{0.22\pm0.05{\rm [Fe/H]}}$。强烈的$M_\star$的依赖性是让人想起以前的尘埃连续体的结果,固体磁盘的质量尺度与$M_\star$。较弱的[Fe/H]依赖性表明,亚海王星行星,不像巨行星,在低金属含量的环境中容易形成。MMEN的最里面的区域($a<$ 0.1AU)保持一个平滑的轮廓,尽管行星的出现率急剧下降:一个结果,有利于截断磁盘的共同旋转磁层的旋转周期的范围内,而不是升华的尘埃。{ \it Kepler}多凌日系统的$Σ$与$M_\star$和[Fe/H]的相关性比单凌日系统强得多。这表明,产生单一系统的动态热演化也部分消除了盘中形成的记忆。径向速度行星产生了一个MMEN非常相似的CKS行星;过境时间变化行星的假设收敛迁移历史是由他们的不良约束…
2020-04-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revisiting the Relationship Between Rocky Exoplanet and Stellar Compositions: Reduced Evidence for a Super-Mercury Population
本研究通过建模20颗超级地球的核质量分数并与宿主恒星对比,发现不同拟合方法结果差异大,多数行星成分与恒星一致,未发现明确超级水星种群,现有数据和方法限制了结论确定性。
2024-09-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revisiting Planetary Systems in Okayama Planet Search Program: A new long-period planet, RV astrometry joint analysis, and multiplicity-metallicity trend around evolved stars
本文重新分析冈山行星搜索计划中32个演化恒星系统,确认75 Cet存在一颗新的长周期巨行星,并结合径向速度与天体测量约束多个系统轨道,发现金属丰度与行星系统多重性及总质量正相关,支持核吸积模型。
2023-08-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revisiting the Architecture of the KOI-89 System
虽然在系外行星系统中观察到的高恒星自转率可能归因于行星轨道倾斜的过程,但它们也可能反映了原行星盘和恒星自旋之间的错位。后一种假说预言了存在着与其中心恒星偏离的共面多行星系。在这里,我们重新评估了KOI-89系统所声称的这种架构的证据。KOI-89是一颗早型恒星,有一颗经过验证的凌日行星KOI-89.01/开普勒-462 b(周期84.7天,半径$3.0\,R_\oplus$)和一颗凌日候选行星KOI-89.02(周期207.6天,半径$4.0\,R_\oplus$),后者表现出凌日时间变化(TTV)。先前对凌日光变曲线中恒星重力暗化效应的模拟推断出$\approx70^\circ$的高恒星密度。我们执行的开普勒过境光变曲线的光动力学建模,并使用由此产生的轨道配置和过境时间的约束,以更新重力变暗的过境模型。结果表明,在凌日形状中没有发现引力暗化效应的有力证据,说明恒星的引力暗化不受观测数据的限制。由于动力学分析的低轨道偏心率的证据,系统架构因此可以与许多其他多凌日系统相一致,具有平坦的近圆形轨道,与恒星自旋对齐。我们发现,它的邻居赋予的TTV意味着KOI-89.01有一个质量$\gtrsim20\,M_\oplus$。这将使它成为已知的亚海王星之一,主要由固体核心组成。如果TTV是由一颗看不见的第三颗行星造成的,那么它的质量可能会更小。
2020-09-17 astro-ph.EP 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
Revisiting the HD 21749 Planetary System with Stellar Activity Modeling
HD 21749是一颗明亮的K矮星($V=8.1$等),亮度为16 pc,已知拥有一颗内类地行星HD 21749c和一颗外亚海王星HD 21749b,两者都由TESS提供。后续的光谱观测测量HD 21749 b的质量为$22.7\pm2.2\ M_{\oplus}$,密度为$7.0^{+1.6}_{-1.3}$ g~cm $^{-3}$,使其成为致密的次海王星之一。然而,质量测量被怀疑受到恒星旋转的影响。在这里,我们提出了新的高节奏PFS RV数据解开恒星活动信号的行星信号。我们发现,HD 21749有一个类似的旋转时标作为行星的轨道周期,和行星轨道RV信号的幅度估计是类似的恒星活动信号。我们执行高斯过程(GP)回归的测光和RVs从HARPS和PFS模拟恒星活动信号。我们的新模型揭示了HD 21749 b的半径为$2.86\pm0.20\ R_{\oplus}$,轨道周期为$35.6133\pm0.0005$ d,质量为$M_{b}=20.0\pm2.7\ M_{\oplus}$,在偏心轨道上的密度为$4.8^{+2.0}_{-1.4}$ g~cm $^{-3}$,这与该系统的最新公布值一致。HD 21749 c的轨道周期为$7.7902\pm0.0006$ d,半径为$1.13\pm0.10\ R_{\oplus}$,质量上限为3 $σ$。我们的Monte Carlo模拟证实,如…
2020-12-09 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
Revisiting the 16 Cygni planet host at unprecedented precision and exploring automated tools for precise abundances
天鹅座16双星系统是研究行星-恒星化学组成关系的关键,因为已知只有一颗恒星拥有行星。这使我们能够更好地评估行星相互作用对来自同一云的恒星化学成分的可能影响,因此应该具有类似的丰度模式。在我们以前的工作中,我们发现了这个系统的两个组成部分之间的Z $\leq30$元素的丰度差异,以及这些丰度作为冷凝温度(T $_{c}$)的函数的趋势,这表明与行星形成有关的光谱化学特征。在这项工作中,我们表明,我们以前的发现仍然是一致的,即使我们包括更多的物种,如挥发性的N和中子捕获元素(Z $>$ 30)。我们报告了$1.56 \pm 0.24 \times 10^{-5}$ dex K $^{-1}$的T $_{c}$斜率,这与我们以前的工作和Nissen及其合作者最近的结果都很好地一致。我们还使用ARES和iSpec进行了一些测试,以自动测量等效宽度,并发现T $_c$斜率与我们的结果也相当一致。此外,我们通过光谱合成确定了Li和Be的丰度,发现16 Cyg A不仅在Li中更丰富,而且在Be中也更丰富。这可能是行星吞没的证据,表明在这个双星系统中发现的T $_{c}$趋势可能是A成分中行星吸积的化学签名,而不是16 Cyg B上巨行星岩石核心形成的印记
2019-06-10 astro-ph.SR
Revisiting the exomoon candidate signal around Kepler-1625b
最近,对系外行星候选者开普勒-1625b的凌日测光被解释为显示了卫星的迹象。我们的目标是澄清类外卫星信号是否真的是由开普勒-1625b轨道上的大型物体引起的。我们探讨了几个去趋势的程序,即多项式和余弦滤波与自相关最小化(CoFiAM)。然后,我们提供一个光变曲线模拟器与共面轨道动力学的系统,并适合由此产生的行星-月球过境光变曲线的开普勒数据。我们采用贝叶斯信息准则(BIC)来评估是否一个单一的行星或行星-月球系统是一个更可能的解释的光变曲线的变化。我们使用许多噪声实现进行了盲兔和猎犬练习,通过将模拟凌日注入原始开普勒-1625数据的不同非凌日部分:100个序列与开普勒-1625b类似行星的3个合成凌日,以及100个序列与海王星大小的卫星的3个合成凌日。类外月信号的统计显著性和特征强烈依赖于去趋势方法、选择用于去趋势的数据以及光变曲线中间隙的处理。我们的注入-回收实验显示,在大约10%的光变曲线中,没有注入的卫星存在。引人注目的是,这些假阳性卫星中的许多都类似于系外卫星候选者。我们恢复了大约一半的注入的卫星,这取决于去趋势的方法,半径和轨道距离大致对应于注入值。基于CoFiAM的去趋势的$Δ$ BIC为-4.9,表明开普勒-1625 b周围有一个系外卫星。然而,这个解决方案只是众多解决方案中的一个,根据去趋势方法的细节,我们会找到非常不同的解决方案。令人担忧的是,去趋势是解释数据的关…
2018-06-26 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
Revisiting the conundrum of the sub-Jovian and Neptune desert. A new approach that incorporates stellar properties
本文提出以行星表面入射恒星通量F为关键参数的新方法,描绘亚木星和海王星沙漠边界,推导解析表达式并结合质量-半径关系,为理解其稀缺机制提供见解。
2024-11-25 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
Revisiting the stability of strange-dwarf stars and strange planets
该研究通过径向振荡基模本征频率分析再探奇异矮星与奇异行星稳定性,发现快转换下反应模复频率排除其存在可能,慢转换则存在稳定窗口且复现经典结果,结论经多参数验证稳健。
2023-11-08 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Revisiting Kepler-444. II. Rotational, orbital and high-energy fluxes evolution of the system
上下文开普勒444是迄今为止已知的最古老的行星系之一。它的特殊结构包括五个亚地球大小的行星围绕伴星运行,形成一个双星系统,这使得它的早期历史令人费解。此外,对HI-Ly- $\rm α$变化的观测提出了许多关于今天逃逸大气可能存在的问题。目标。我们的目标是研究Kepler-444-d和Kepler-444-e的轨道演化以及大气蒸发对Kepler-444-e的影响。方法. Kepler-444-A的旋转恒星模型使用日内瓦恒星演化代码进行计算,并与轨道演化代码耦合,考虑了动力学、平衡潮汐和大气蒸发的影响。探讨了多个恒星自转历史和极紫外(XUV)光度演化轨迹的影响。结果使用详细的旋转恒星模型能够重现开普勒-444-A的旋转速率,我们发现,它所观察到的旋转速率是完全符合预期的这一老K 0型恒星,这表明没有理由为它是异常活跃,将需要解释所观察到的HI-Ly- $\rm α$的变化从恒星的起源。我们发现,由于低行星质量($\sim$ 0.03 M $_{\rm \oplus}$)和相对较大的轨道距离($\sim$ 0.06 AU)的开普勒-444-d和e,动力学潮汐可以忽略不计影响他们的轨道,无论考虑的恒星旋转历史。相反,我们指出恒星旋转历史对Kepler-444-e寿命质量损失估计的影响是多么显著。我们表明,即使在一个非常缓慢的旋转恒星的情况下,似乎不太可能这样的行星可以保留一小部分的初始水…
2021-04-13 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
Measurements of three exo-planetesimal compositions: a planetary core, a chondritic body, and an icy Kuiper belt analogue
本研究通过分析三颗白矮星吸积的行星子成分,揭示了系外行星核、球粒陨石体和冰质柯伊伯带类似物的不同组成与演化历史。
2025-06-24 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
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
Detailed chemical compositions of the wide binary HD 80606/80607: revised stellar properties and constraints on planet formation
双星系统中行星宿主恒星元素丰度的差异可以提供有关行星形成和演化的重要线索和限制。在这项研究中,我们进行了高精度,差分元素丰度分析的广泛的二元系统,HD 80606/80607,基于高分辨率,高信噪比凯克/HIRES光谱。HD 80606拥有一颗四木星质量的巨行星,而HD 80607周围还没有发现行星。我们以极高的精度确定了这两颗恒星的恒星参数以及23种元素的丰度。我们的主要结果是:(i)我们确认这两种成分具有非常相似的化学成分,但HD 80606比HD 80607稍微富含金属,平均差异为+0.013 $\pm$ 0.002 dex($σ$ = 0.009 dex)和(ii)丰度差异和冷凝温度之间没有明显的趋势。假设这对双星是由具有相同化学成分的物质形成的,那么就很难理解巨型行星形成是如何产生我们测量的当今光球元素丰度的。我们不能排除HD 80606可能在其表面吸积了大约2.5到5个$M_{\rm Earth}$物质的可能性,可能来自一颗被已知的高偏心率巨星破坏的行星。
2018-02-28 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
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
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
Revisiting the space weather environment of Proxima Centauri b
围绕低质量恒星运行的近距离行星暴露在强烈的高能光子和粒子辐射以及恶劣的空间天气中。我们已经为Proxima Centauri b(Garraffo et al. 2016 b)建立了这样的条件,Proxima Centauri b是一颗在我们最近的邻居恒星的可居住区轨道上运行的岩石行星,发现恒星风压力比地球上的太阳风压力高出三个数量级。在那个时候,没有塞曼-多普勒观测Proxima Cen的表面磁场分布,并且来自与Proxima相似的Rossby数的恒星的代理被用来驱动MHD模型。最近,Proxima Cen的第一个ZDI观测结果可用(Klein等人,2021)。我们用这张地图模拟了比邻星b的空间天气,并将其与代理磁图的结果进行了比较。我们还计算了由最先进的发电机模型产生的Proxima b的高分辨率合成磁图模型。这三种情况下产生的空间天气条件相似,基于ZDI观测到的地磁图和代理模型之间只有很小的差异。我们的结论是,我们的代理磁图处方的基础上Rossby数是有效的,并提供了一个简单的方法来估计恒星磁通量分布时,没有直接的观测。与基于合成磁图的模型的比较表明,准确的磁图细节对于预测行星的全球空间天气条件并不重要,这加强了早期的结论,即大尺度(低阶)场占主导地位,而小尺度场对周围的恒星风没有太大影响。
2022-11-28 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
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
Revisiting Kepler-444 Part I. Seismic modelling and inversions of stellar structure
上下文CoRoT和开普勒任务为系外行星学和星震学之间的协同作用铺平了道路。地震数据的使用有助于对直接影响行星研究结果的恒星性质提供严格的约束。在开普勒发现的最有趣的行星系统中,开普勒444因其地震和经典恒星约束的质量而独一无二。它的大小,年龄和围绕这个目标运行的5颗小行星的存在使其成为系外行星学的特殊测试平台。目的。我们的目标是提供开普勒-444的详细描述,重点是依赖的结果对理论恒星模型的关键成分的变化。这项深入的研究将为未来研究绕开普勒444运行的系统的行星演化奠定基础。方法.我们使用局部和全局最小化技术来研究外行星宿主恒星开普勒-444的内部结构。我们结合了开普勒任务的地震观测,盖亚DR 2数据和修订的光谱参数,以精确地限制其内部结构和演化。结果我们提供了更新的强大和精确的测定开普勒-444的基本参数,并证明,这低质量的恒星孔对流核心在其生命的重要部分的主序星。使用地震数据,我们能够估计的对流核心的寿命约8 Gyr的开普勒-444的演变的11 Gyr。通过深入的研究,得到了修正的恒星参数:M = 0.754 ± 0.03M_Sun,R = 0.753 ± 0.01R_Sun,年龄= 11 ± 1Gy。
2019-07-24 astro-ph.SR
Revisiting gravitational instability in protostellar discs with improved radiative cooling models
School of Physics and Astronomy, University of Leeds(利兹大学物理与天文学院);SUPA, Institute for Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学天体物理卓越卓越中心天体物理研究所);Centre for Exoplanet Science, University of Edinburgh(爱丁堡大学系外行星科学中心);Centre for Exoplanets and Habitability, University of Warwick(华威大学系外行星与宜居性中心);Department of Physics, University of Warwick(华威大学物理系)
本研究采用改进的辐射冷却模型进行流体动力学模拟,发现原恒星盘的碎裂参数与早期模拟不同,GI驱动的行星形成不局限于最延展的盘,大尺度螺旋臂并非GI的典型结果。
2026-08-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
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
From Starspots to Stellar Coronal Mass Ejections -- Revisiting Empirical Stellar Relations
即将进行的任务,包括詹姆斯·韦伯太空望远镜,将很快描述位于冷K型和M型恒星周围宜居带的陆地型系外行星的大气层特征,以寻找大气生物特征。最近的观测表明,来自活跃的冷行星宿主的电离辐射和粒子环境可能对系外行星的可居住性有害。由于没有关于辐射场的直接信息,经常使用恒星活动特征之间的经验关系,包括星点的大小和磁场。在这里,我们重新审视的恒星黑子的大小和有效的恒星温度之间的经验关系,并评估其对估计恒星耀斑能量,日冕物质抛射,和通量的相关恒星高能粒子事件的影响。
2020-11-07 astro-ph.SR
Revisiting the hot matter in the center of gamma-ray bursts and supernova
在伽马射线暴或成功的超新星爆发的原中子星诞生过程中,中微子主导的吸积流内部都可以产生带有核子的热物质。物质的组成和状态方程取决于不同中微子不透明度下的动态$β$平衡。核子间的强相互作用也可能起重要作用。我们计划通过将这两个方面纳入我们的模型来扩展以前的研究。$β$ -平衡条件从中微子光学薄到厚的修改已经被一个平衡因子$χ$模拟,该平衡因子的范围在中微子自由逃逸情况和中微子被捕获的情况之间。我们采用微观Brueckner-Hartree-Fock方法扩展到有限温度区来研究相互作用核子。我们给出了不同密度和温度下热核物质在$β$平衡各阶段的组成和化学势。我们还比较了我们的现实状态方程与自由气体模型。我们发现中微子的不透明度和核子间的强相互作用对这种描述是很重要的,在模型计算中应加以考虑。
2013-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR