Most 1.6 Earth-Radius Planets are not Rocky
开普勒任务，结合地面径向速度（RV）的后续行动和凌日时间变化的动态分析，彻底改变了对次海王星大小行星组成的观测限制。一个广泛的开普勒后续计划的结果，包括对22颗行星宿主恒星的多次多普勒测量，使具有RV质量限制的次海王星大小的凌日行星的数量增加了一倍多。这一具有质量和半径限制的前所未有的大而均匀的行星样本开启了对行星组成的基本群体进行统计研究的可能性。我们专注于岩石系外行星（由铁和硅酸盐组成）和具有大量挥发物层（H/He和天体物理冰）的行星之间有趣的过渡。应用分层贝叶斯统计方法的样本开普勒过境亚海王星行星与凯克RV后续行动，我们限制了近距离行星（轨道周期小于~50天）的比例，足够密集的岩石，作为行星半径的函数。我们发现，大多数1.6地球半径的行星密度太低，不能单独由铁和硅酸盐组成。在更大的半径下，对岩石行星比例的限制更加严格。这些见解的岩石和挥发物丰富的行星的大小人口提供了经验约束行星形成理论，并指导行星半径的范围被认为是在“类地”行星，$η_{Earth}$的发生率的研究。
2015-03-03 astro-ph.EP
Theoretical Emission Spectra of Atmospheres of Hot Rocky Super-Earths
最近的过境高密度超级地球的检测的动机，我们探讨了热岩石超级地球轨道非常接近他们的宿主恒星的可探测性。在足够热的环境中，它们的岩石表面被熔化，它们的大气层由来自岩浆海洋的气体组成。在这项研究中，我们调查的大气的辐射特性，是在气体/熔体平衡与底层岩浆海洋。我们的平衡计算产生Na，K，Fe，Si，SiO，O和O $_2$作为主要的大气物种。我们整理了文献中这些物种的辐射吸收线数据，计算了它们在0.1- 100 ~ $\mathrm{μm}$波长范围内的吸收不透明度。利用它们，我们整合了大气的热结构。然后，我们发现，逆温发生在大气中，因为紫外线吸收的SiO。此外，我们还计算了二次食期间行星与恒星的辐射通量之比，发现SiO在4~ $\mathrm{μm}$处引起的显著辐射特征可被Spitzer探测到，而在10和100~ $\mathrm{μm}$处引起的显著辐射特征可被未来的空间望远镜探测到。
2015-01-24 astro-ph.EP
Water on Hot Rocky Exoplanets
数据显示，大多数轨道周期为$p$ $<$ 100 d的岩石系外行星（“热”岩石系外行星）形成于富含气体的次海王星，随后失去了大部分的外壳，但这些岩石系外行星是否仍然有大气层是未知的。我们确定了一条路径，通过该路径，轨道周期为10-100天的1-1.7 $R_{Earth}$（1-10 $M_{Earth}$）岩石系外行星可以获得长寿命的10-2000巴的大气，这些大气是H $_2$ O主导的，平均分子量为$>$ 10。这些大气层是在行星从亚海王星演变成岩石系外行星的过程中形成的。由硅酸盐岩浆中的铁氧化物还原而成的H $_2$ O在岩浆中高度可溶，形成溶解的储层，只要H $_2$占主导地位的大气持续存在，就不会损失。大尺寸的溶解储库缓冲H $_2$ O气氛，防止H $_2$分散后的损失。在我们的模型中，一个长寿的，以水为主的大气是一个共同的结果，有效的相互作用之间的星云衍生的大气（峰值大气质量分数0.1-0.6重量%）和氧化岩浆（$>$ 5重量% FeO），其次是大气损失。这一观点预测，大多数轨道周期为10-100天，半径在半径谷下边缘0.1-0.2 $R_{Earth}$范围内的岩石行星仍然保留着H $_2$ O大气层。这一预测即将通过JWST进行测试，并对凌日超级地球的数据解释产生影响。
2021-03-13 astro-ph.EP
Toward a Deterministic Model of Planetary Formation VI: Dynamical Interaction and Coagulation of Multiple Rocky Embryos and Super-Earth Systems around Solar Type Stars
视向速度和凌日观测表明，太阳型恒星上的超级地球，其质量和周期可达~20 M_E和几个月，比那些质量为20 M_E的气体巨星更常见。在许多情况下，这些超级地球是多行星系统的成员，它们之间的相互动力学相互作用影响了它们的形成和演化。在本文中，我们修改了现有的数值人口合成方案，以考虑到原行星胚胎的相互作用，其不断发展的出生气盘，以及他们的密切散射和共振相互作用。我们表明，这是可能的一组紧凑的胚胎出现内部的冰线，生长，迁移，并聚集成紧密包装的车队，失速在其宿主恒星附近。在盘气耗尽后，它们经历轨道交叉、近距离散射和巨大撞击，形成多个岩石地球或超级地球，它们在约0.1AU的非共振轨道上运行，偏心率约为0.01 - 0.1。我们认为，大多数周期在几天到几周之间的难熔超级地球可能是通过这个过程形成的。这些超级地球与类海王星冰巨星的不同之处在于它们的紧凑尺寸和缺乏实质性的气体外壳。
2010-06-14 astro-ph.EP
Mass-Radius Relation for Rocky Planets based on PREM
现在已知有几颗小而致密的系外行星，可以与地球和金星进行比较。这种比较需要将它们的质量和大小转换为演化的多层内部行星的组成模型。这种理论模型依赖于我们对地球内部的理解，以及独立推导的状态方程（EOS），但迄今为止还没有涉及直接从地球的地震模型（PREM）外推。为了便于更详细地比较小的系外行星和地球之间的成分，我们在这里推导出一个半经验的质量半径关系的两层岩石行星的基础上PREM：${\frac{R}{R_\oplus}} = (1.07-0.21\cdot \text{CMF})\cdot (\frac{M}{M_\oplus})^{1/3.7}$，其中CMF代表核心质量分数。适用于1 $\sim$ 8 M $_{\oplus}$和0.0 $\sim$ 0.4的CMF。将这个公式应用于地球和金星以及几个已知的半径和质量测量精度优于$\sim$ 30\%的小型系外行星，给出了$0.26\pm0.07$的CMF拟合。
2016-02-04 astro-ph.EP
In-situ Accretion of Hydrogen-Rich Atmospheres on Short-Period Super-Earths: Implications for the Kepler-11 Planets
最近发现的低密度超级地球的轨道周期短的动机，我们已经调查了原位吸积的H-He大气的岩石体嵌入在消散的温暖的磁盘，通过模拟准静态演化的大气连接到周围的磁盘。我们已经发现，大气演化有两个明显不同的结果，这取决于岩石体的质量：虽然大质量岩石体上的大气经历了失控的盘-气体吸积，但轻岩石体上的大气在盘扩散期间经历了显着的侵蚀。在大气侵蚀过程中，以往被忽视的岩体热含量起着重要作用。我们还认识到，在本研究中感兴趣的质量范围内，大气质量对盘温度相当敏感。我们的理论被应用到最近探测到的绕开普勒-11轨道运行的超级地球，以研究行星是岩石为主的相对厚的H-He大气层的可能性。该应用程序表明，原位形成的结构建模推断的相对厚的氢-氦气氛是可能的，只有在有限的条件下，即相对缓慢的磁盘耗散和/或凉爽的环境。这项研究表明，低密度超级地球为理解行星吸积和盘演化提供了重要线索。
2012-04-24 astro-ph.EP
A Pilot Search for Evidence of Extrasolar Earth-analog Plate Tectonics
相对于钙，锶和钡在地球的陆壳中明显富集，而在太阳系中其他不同岩石体的玄武岩壳中则相对富集。在这里，我们都重新检查可用的存档凯克光谱，把上限的n（Ba）/n（Ca），并重新审视发表的结果，为n（Sr）/n（Ca）在两个白矮星已吸积岩石星子。我们发现，最多只有一小部分的污染是来自地壳物质，经历了独特的元素增强引起的地球模拟板块构造。鉴于人们对太阳系外岩石行星的物理结构有着浓厚的理论兴趣，这一研究应该扩展到其他目标。
2014-07-22 astro-ph.EP
Planet Earth in reflected and polarized light: II. Refining contrast estimates for rocky exoplanets with ELT and HWO
本研究通过3D辐射传输模拟精化邻近岩石系外行星的反射光与偏振光对比度估计，发现简化模型高估对比度两倍，建议采用分数偏振测量以更好表征地球类似行星。
2025-06-04 astro-ph.EP
Magnetodynamo Lifetimes for Rocky, Earth-Mass Exoplanets with Contrasting Mantle Convection Regimes
我们使用了一个铁的核心的热模型来计算在地球质量的岩石行星，以确定发电机的寿命和强度与不同的地幔构造制度，地面温度，和核心属性的行星的敏感性magnetodynamo演化。在核幔边界（CMB）的热流来自于地幔对流的数值模型与粘性/假塑性流变学，捕捉板状构造的现象。我们的热演化模型预测了地球的长寿命（~8 Gyr）场和具有板块构造的地球质量系外行星的类似发电机演化。升高的地面温度和压力依赖的地幔粘度都降低了CMB热流，但只产生稍微长寿命的发电机（~8-9.5 Gyr）。具有相对较低CMB热流的单板（“停滞盖”）行星产生长寿命（~10.5 Gyr）发电机。这些较弱的发电机可以停止数十亿年，随后由于与内核增长相关的额外熵产生而重新激活，这可能解释了今天金星上没有磁场。我们还表明，发电机的操作是敏感的初始温度，大小和固相线的行星的核心。这些依赖性将严重挑战任何试图根据磁场的存在或不存在来区分具有板块构造和停滞盖的系外行星的尝试。
2013-04-09 astro-ph.EP
Leveraging Models to Constrain the Climates of Rocky Exoplanets
近年来，为地球开发的数值模型已被用于研究系外行星气候，以了解广泛的系外行星特性如何影响其气候状态。最近的发现和即将到来的附近岩石系外行星的特征，为理解塑造行星气候并导致地球持久可居住性的过程开辟了一条途径。在这篇综述中，我们总结了最近在了解岩石系外行星气候方面的进展，包括它们的大气结构，化学，演化以及大气和海洋环流。我们描述了当前和即将到来的天文观测，这些观测将限制岩石系外行星的气候，并描述了建模工具将如何为未来的观测提供信息和解释。
2021-08-18 astro-ph.EP
Rocky Worlds Limited to ~1.8 Earth Radii by Atmospheric Escape During a Star's Extreme UV Saturation
最近对低质量（<10 $M_{\oplus}$）系外行星的观测和分析发现，岩石行星的半径只有1.5-2 $R_{\oplus}$。对于岩石行星和气体包裹行星（或可能的水世界）之间二分法的原因存在两种一般假设：要么低质量行星不一定形成几重量的厚大气层。%，或者这些行星上的厚厚的大气层很容易在年轻母星的X射线和极紫外线（XUV）辐射的驱动下逃逸。在这里，我们表明，岩石和气体包围的行星之间的截止，由于流体动力逃逸是最有可能发生在平均半径为1.76 $\pm$ 0.38（2 $σ$）$R_{\oplus}$周围的类太阳恒星。我们研究了岩石行星半径的限制，通过流体动力学逃逸在很大范围内可能的模型输入，使用10,000个参数组合随机抽取合理的参数范围。我们发现岩石和气体包围的行星，同意与观察到的截止之间的截止。低质量行星的原始大气层极度膨胀，可用于XUV吸收的大截面导致在恒星XUV饱和的~ 1亿年阶段大气层完全丧失。相比之下，更大质量的行星有更少的膨胀大气和更少的逃逸，因此通过XUV饱和保持厚厚的大气，然后随着XUV和逃逸通量随时间的推移而无限期下降。我们的模型和系外行星数据之间的一致性使我们得出结论，流体动力学逃逸合理地解释了在1.5-2 $R_{\oplus}$范围内观察到的岩石行星大小和少数行星（“山谷”或“半径差距”）的上限。
2017-08-17 astro-ph.EP
Radiogenic Heating and its Influence on Rocky Planet Dynamos and Habitability
岩石行星在地质时间尺度（Gyr）上的热演化取决于长寿命放射成因元素钾、钍和铀的热量输入。后两者在岩石行星地幔中的浓度在不同的行星系之间可能会有一个数量级的差异，因为Th和U，像其他重r过程元素一样，是由罕见的恒星过程产生的。在这里，我们讨论了这些变化对地球大小的行星的热演化的影响，使用一维参数化对流模型。假设Th和U丰度符合地球化学模型的散装硅酸盐地球的基础上南极陨石，我们发现，地球有足够的辐射加热，以保持持久的发电机。根据这一模型，由重r过程元素丰度较高的恒星组成的类地行星，如光谱中铕的相对丰度所示，很可能在其生命周期的很大一部分时间内缺乏发电机，这对生物圈的承载可能产生负面影响。由于我们的一维模型的定性结果强烈依赖于粘性的处理，进一步的调查，使用全三维对流模型是可取的。
2020-11-09 astro-ph.EP
Resolving Orbital and Climate Keys of Earth and Extraterrestrial Environments with Dynamics 1.0: A General Circulation Model for Simulating the Climates of Rocky Planets
ROCKE-3D（英语：Resolving Orbital and Climate Keys of Earth and Extraterrestrial Environments with Dynamics）是美国国家航空航天局戈达德空间研究所（英语：NASA Goddard Institute for Space Studies）开发的一个三维大气环流模式，用于模拟太阳系和系外类地行星的大气。其母模型称为ModelE 2（Schmidt et al. 2014），用于模拟现代和21世纪地球以及近期古地球气候。ROCKE-3D是一项持续的努力，旨在扩展ModelE 2的能力，以处理更广泛的大气条件，包括更高和更低的大气压力，更多样化的化学物质和成分，更大和更小的行星半径和重力，不同的旋转速率（缓慢旋转到比现代地球更快旋转，包括同步旋转），海洋和陆地分布和地形多样，和潜在的基本生物圈功能。ROCKE-3D的第一个目标是模拟太阳系内地球上的行星大气，如古地球，现代和古火星，古金星和土星的卫星泰坦。通过验证广泛的温度，压力和大气成分的模型，我们可以进一步扩展其能力，以研究过去已经发现的和未来将要发现的系外行星岩石世界。我们讨论了当前和不久的将来的能力，ROCKE-3D作为一个社区模型研究行星和系外行星大气。
2017-02-25 astro-ph.EP
The Pressure and Temperature Limits of Likely Rocky Exoplanets
系外行星的内部组成是不可观测的，限制了我们对其结构，组成和动力学的直接了解。最近描述的观测趋势表明，岩石系外行星，即没有明显挥发包层的行星，可能限于$<$ 1.5地球半径。我们表明，考虑到纯岩石超地球系外行星半径的可能上限，最大预期的核幔边界压力和绝热温度相对适中，630 GPa和5000 K，而最大中心核心压力在1.5和2.5 TPa之间变化。我们进一步发现，对于半径小于1.5地球半径的行星，核幔边界压力和绝热温度主要是行星半径的函数，对行星结构不敏感。因此，岩石系外行星内部的压力和温度低于最近的冲击压缩实验、从头计算和行星动力学研究所探索的压力和温度。我们进一步表明，相关的状态方程的外推不会引入显着的不确定性，这些行星的结构模型。质量半径模型是更敏感的散装组成比状态方程中的任何不确定性，即使外推到TPa压力。
2019-05-16 astro-ph.EP
Terrestrial Planet Formation in the Presence of Migrating Super-earths
轨道周期小于100天的超级地球在类太阳恒星周围非常丰富。这些行星不太可能在它们目前的位置形成。相反，它们可能是在距离恒星很远的地方形成的，然后向内迁移。在这里，我们使用N体模拟来研究超级地球对岩石行星吸积的影响。在我们的模拟中，一个或多个超级地球通过嵌入气体盘中的行星胚胎和微行星向内迁移。我们测试了各种迁移速度和配置。快速迁移的超级地球（$τ_{mig} \sim$ 0.01-0.1百万年）对原行星胚胎和微行星只有适度的影响。足够的物质存活下来，在超级地球的轨道外部形成岩石状的类地行星。相比之下，缓慢迁移的超级地球将岩石物质引导到它们的轨道内部，并强烈消耗类地行星形成区。在这种情况下，任何位于宜居带的地球大小的行星都是挥发性极高的，因此可能不是类地行星。
2014-09-11 astro-ph.EP
Population-level Hypothesis Testing with Rocky Planet Emission Data: A Tentative Trend in the Brightness Temperatures of M-Earths
本研究综合M-地球辐射数据，发现亮度温度随辐照度呈初步趋势，可能源于薄CO2大气或裸岩风化，需更大样本验证。
2025-06-24 astro-ph.EP
Carving the Edges of the Rocky Planet Population
本研究发现短周期岩石行星在质量-周期和半径-周期空间存在清晰边界，提出潮汐衰减、光蒸发和磁拖拽共同塑造了这些边界，并呼吁更多小行星发现以约束关键恒星参数。
2025-01-28 astro-ph.EP
K2-265 b: A Transiting Rocky Super-Earth
本文报道了用K2测光法发现的超级地球K2-265 b。这颗行星围绕一颗明亮的光谱型G8 V恒星（V_mag = 11.1）运行，周期为2.37天。我们从HARPS获得了高精度的径向速度测量，联合贝叶斯分析表明K2-265 b的半径为1.71 +/- 0.11 R_地球，质量为6.54 +/- 0.84 M_地球，对应的体积密度为7.1 +/- 1.8 g/cm^3。对这颗行星的成分分析显示，它的内部类似地球，岩石质量占80%。短的轨道周期和小的半径使它低于光蒸发间隙的下限，在那里行星的外壳可能由于强烈的恒星辐射而被侵蚀，留下暴露的核心。行星核心组成的知识使我们能够推断出可能的形成和演化机制，负责其目前的物理参数。
2018-09-24 astro-ph.EP
Rocky Extrasolar Planetary Compositions Derived from Externally-Polluted White Dwarfs
我们报道了两颗氦占主导地位的白矮星PG 1225 -079和HS 2253 +8023的Keck高分辨率中阶梯光谱仪数据和模型大气分析。每个系统的最小吸积质量约为10^22 g，相当于一颗大型小行星的质量。在PG 1225 -079中，Mg、Cr、Mn、Fe和Ni的丰度比与块体地球值相似，而我们测量了四种难熔元素Ca、Sc、Ti和V，它们的丰度都比块体地球高约2-3倍。对于HS 2253 +8023来说，被吞噬的物质在成分上与大块地球相似，其主要元素种类O、Mg、Si和Fe的质量百分比超过85%，并且富含独特比例的矿物氧化物-这是岩石母体起源的有力证据。包括以前的研究，我们现在知道四个严重污染的白矮星，其中测得的氧和氢与父母的身体形成几乎没有冰的观点一致，在星云环境中的任何雪线内部。越来越多的被污染的白矮星系统与全面的丰度测量形成了一个基线，用于表征岩石系外行星的组成，可以与大块地球进行比较。
2011-08-07 astro-ph.EP
A Rocky Composition for an Earth-sized Exoplanet
现在已知，大小介于地球（半径为R $_\oplus$）和海王星（半径约为4 R $_\oplus$）之间的行星在类太阳恒星周围很常见。大多数这样的行星都是通过凌日技术发现的，通过凌日技术，行星的大小可以从行星经过其恒星前时被行星阻挡的星光的比例来确定。测量这颗行星的质量以及它的密度（这是了解其组成的一个线索）则更为困难。大小为2-4 R $_\oplus$的行星已被证明具有广泛的密度范围，这意味着组成的多样性，但这些测量并没有延伸到像地球这样小的行星。在这里，我们报告了对地球大小的行星开普勒-78b质量的多普勒光谱测量，该行星每8.5小时绕其宿主恒星运行一次。假设半径为1.20 $\pm$ 0.09 R $_\oplus$，质量为1.69 $\pm$ 0.41 M $_\oplus$，行星的平均密度为5.3 $\pm$ 1.8 g cm $^{-3}$，与地球相似，表明它由岩石和铁组成。
2013-10-30 astro-ph.EP
Hot Earth or Young Venus? A nearby transiting rocky planet mystery
本研究通过建模分析宜居带内边缘的凌星超级地球LP 890-9c的大气与透射光谱，发现其不同环境演化情景的光谱差异显著，为揭示炎热类地行星演化及地球长期未来提供关键见解。
2022-11-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
Formation of Massive Rocky Exomoons by Giant Impact
卫星的形成被认为是太阳系行星形成的自然副产品，因此，太阳系外行星的卫星（系外卫星）可能在太阳系外的行星系中也很丰富。Exoons尚未被发现。然而，大于0.1地球质量的卫星可以使用当前的凌日技术进行探测和表征。在这里，我们展示了质量在四分之一到十个地球质量之间的岩石行星之间的碰撞可以产生撞击产生的碎片盘，这些碎片盘可以吸积成卫星。类似大小的物体之间以倾斜的撞击角度和接近逃逸速度的速度发生碰撞，产生了足够大的圆盘，形成了在行星潮汐中动态稳定的卫星。这种类型的撞击在2到7个地球质量之间的超地球上可以发射到轨道上，足够大的质量可以产生一颗足够大的卫星，可以在开普勒凌日数据中检测到。撞击速度是决定盘质量的一个关键因素，这一点在以往所有关于行星碰撞形成月球的研究中都被忽略了。
2017-01-10 astro-ph.EP
Rocky super-Earths or waterworlds: the interplay of planet migration, pebble accretion and disc evolution
最近的观测发现，在近距离超级地球的尺寸分布中有一个山谷，这被解释为一个路标，表明近距离超级地球的成分大多是岩石。然而，新的模型预测，微行星应该首先在水冰线上形成，这样近距离的行星预计会有大量的水冰成分。在这里，我们通过研究卵石吸积、行星迁移和盘演化之间的相互作用来调查超级地球的水含量。行星的组成取决于它们在整个生长过程中相对于不同凝结锋（冰线）的位置。移徙发挥着关键作用。假设星子开始于水冰线（$r>r_{\rm H_2O}$）或其外部，向内迁移会导致行星离开冰卵石的源区，因此最终的含水量比向外迁移或没有迁移的圆盘低。随着圆盘的演化，水冰线本身向内移动，并在横扫干燥形成的行星时输送水。因此，行星迁移的相对速度和方向以及水冰线的向内漂移是决定行星含水量的核心。如果行星形成开始于水冰线，这意味着热的近距离超级地球（r<0.3 AU），水含量只有几个百分点，是早期气相期间向内行星迁移的路标。另一方面，具有较大水冰含量的热超级地球在水冰线处经历了向外迁移，并且只有在它们的形成完成后才向内迁移，因为它们变得太大而无法包含在向外迁移的区域或共振行星链中。因此，测量热超级地球的水冰含量可能会限制它们的迁移历史。
2019-03-06 astro-ph.EP
Indexing Exoplanets with Physical Conditions Potentially Suitable for Rock-Dependent Extremophiles
在宇宙其他地方寻找不同的生命形式是天体物理学和天体生物学的一个迷人的研究领域。目前，根据NASA系外行星档案数据库，已经发现了3876颗系外行星。地球相似性指数（ESI）定义为半径、密度、逃逸速度和地面温度的几何平均值，范围从0（与地球不同）到1（与地球相似）。ESI的创建是为了根据系外行星与地球的相似性对其进行索引。在本文中，我们研究了岩石系外行星，其物理条件可能适合于依赖岩石的极端微生物的生存，如蓝细菌Chroococcidiopsis和地衣Acarospora。首先介绍了岩石相似性指数（RSI），然后将其应用于1659颗岩石系外行星。RSI代表了对类地行星的测量，在这些行星上的物理条件可能适合于可以在类地极端栖息地（即，炎热的沙漠和寒冷冰冻的土地）。
2020-02-28 astro-ph.EP
Evolution of gas envelopes and outgassed atmospheres of rocky planets formed via pebble accretion
本研究通过数值模拟探讨了卵石吸积形成的岩石行星的氢包层演化与释气大气成分，发现氢包层易通过光蒸发损失，从而触发岩浆洋结晶及挥发物在地幔与大气间的原始分配。
2024-09-17 astro-ph.EP
A new ab initio equation of state of hcp-Fe and its implication on the interior structure and mass-radius relations of rocky super-Earths
根据半径（1-2 $R_{\bigoplus}$）和质量（< 10 $M_{\bigoplus}$），超过三分之一的系外行星可以被归类为超级地球。在这里，我们模型的质量半径关系的基础上硅酸盐地幔和铁的核心状态方程推断一阶的结构和组成范围的岩石超级地球假设微不足道的气体信封。基于密度泛函理论的计算结果，在137 TPa的压力范围内建立了六方密排铁的超地球状态方程.比较SEOS和文献中铁的外推状态方程，发现在1~TPa和10~TPa下密度差异高达4%和20%。这种密度差异使类地超级地球（核心半径分数为0.5）的推导质量变化高达10%，而类汞超级地球（核心半径分数为0.8）的推导质量变化高达20%。我们发现，温度对质量的影响（< 5%）小于由铁状态方程外推得到的结果，并且下地幔温度太低，不允许岩石和铁在R<1.75 $R_{\bigoplus}$时可混溶。我们发现，模型的不确定性占主导地位的观测不确定性，许多观察到的超级地球。我们明确说明了这些不确定性开普勒-36 b约束良好的质量和半径。假设芯组成为0.8 $ρ$ Fe（相当于50摩尔% S）而不是纯Fe导致芯半径分数从0.53增加到0.64。使用Mg $_{0.5}$ Fe $_{0.5}$ SiO $_3$代替MgSiO $_3$的地幔组成导致核心半径分数减小到0.33。热结构和状态方程的选择对Kepler-36 b的核心半径的影响…
2018-05-26 astro-ph.EP
Meta-modelling the climate of dry tide locked rocky planets
位于太阳系外的岩石行星很可能被潮汐锁定在1：1的自旋轨道共振中，这种配置使它们呈现出永久的昼侧和夜侧。由于由此产生的昼夜温度梯度，这些行星的气候和大规模环流强烈取决于其大气层的稳定性，而大气层的稳定性是指温室气体的失控冷凝。为了更好地限制位于其主星宜居带的岩石行星的表面条件，因此，阐明控制昼夜热量再分配的机制至关重要。作为第一次尝试弥合从理想化模型到3-D大气环流模型（GCM）的多种建模方法之间的差距，我们开发了一个大气环流元模型（GCMM），能够再现分析模型提供的封闭形式的解决方案和从GCM模拟获得的数值解。我们使用这种方法来验证地球大小的岩石行星的大气稳定性，这些行星具有含有CO2的干燥大气，并且我们使用THOR GCM将其与3-D GCM模拟进行了基准测试。我们观察到，崩溃发生的崩溃压力可以变化约40%左右的分析标度律的预测值取决于辐射转移，大气动力学和湍流扩散之间考虑的机制。特别地，我们发现：（i）在昼侧行星边界层（PBL）中发生的湍流扩散，除了光学薄区和光学厚区之间的过渡区外，在全球范围内都倾向于使夜侧表面半球变暖;（ii）PBL也显著地影响昼夜平流时间尺度，以及（iii）从归一化赤道Rossby变形半径大于2的时刻起，慢转子近似成立。
2022-03-28 astro-ph.EP
Magnetic Fields in Earth-like Exoplanets and Implications for Habitability around M-dwarfs
我们使用Olson & Christiansen（2006）标度律并假设其内部结构与地球相似，对类地系外行星的偶极磁矩进行了估计。我们发现，快速旋转的行星（其中科里奥利力占主导地位的核心对流）的偶极矩，可能高达约80倍的地球的磁矩，M_地球，至少部分的行星的寿命。对于非常缓慢旋转的行星（惯性力占主导地位），偶极磁矩仅达到~1.5 M_地球。将我们的计算应用于目前确认的岩石系外行星，我们发现CoRoT-7 b，Kepler-10 b和55 Cnc e分别可以维持高达~ 18，15和13 M_Earth的发电机。我们的结果还表明，岩石系外行星的磁矩不仅取决于它们的自转速率，而且还取决于它们的形成历史、热状态、年龄和成分，以及磁场的几何形状。这些结果适用于所有岩石行星，但对于M矮星宜居带中的系外行星的特殊情况具有重要意义。
2011-07-14 astro-ph.EP
The Mass-Radius Relation for 65 Exoplanets Smaller than 4 Earth Radii
我们研究了65颗轨道周期小于100天的小于4个地球半径的系外行星的质量和半径。我们计算的加权平均密度的行星箱的0.5地球半径，并确定在1.4地球半径的密度最大值为7.6克/立方厘米。半径达到R = 1.5地球半径的行星密度随着半径的增加而增加。在1.5个地球半径以上，行星密度随着半径的增加而迅速下降，这表明这些行星有很大一部分体积的挥发物覆盖在岩石核心上。包括太阳系的类地行星和半径小于1.5的系外行星，当R < 1.5时，我们发现ρ= 2.43 + 3.39（R/R_E）g cm^-3，这与岩石成分一致。对于半径在1.5到4倍地球半径之间的系外行星，我们发现M/M_E = 2.69（R/R_E）^0.93。在1.5和4个地球半径之间拟合的行星质量的RMS为4.3 M_E，约化χ^2 = 6.2。大的分散表明在给定半径的行星组成的多样性。成分的多样性可能是由于行星的体积（由它们的大氢/氦包层决定）包含不同质量或成分的岩石核心。
2014-02-15 astro-ph.EP
Towards a Classification Scheme for the Rocky Planets based on Equilibrium Thermodynamic Considerations
根据朗道-金兹伯格相变理论对地球系统的描述，提出了一个岩石行星的分类方案。三个主要的平衡态可以被识别，相关的行星状态或阶段是：类地球全新世状态;热金星状态;冷火星状态。该计划是基于一种方法提出的理解地球从全新世到人类世的过渡，驱动的影响，人类活动对地球系统。在目前的工作中，我们确定的自然条件，导致行星上的转换，迫使他们进入上述确定的状态之一。我们将讨论如何描述这些转换的参数可以与系外行星的观测。在分析相关的物理参数时，我们被地球和金星之间的相似性所打动，以及人类世过渡可能导致地球温室情景的可能性有多大。
2022-06-13 astro-ph.EP physics.geo-ph
Inner rocky super-Earth formation: distinguishing the formation pathways in viscously heated and passive discs
超级地球的形成与原行星盘的结构密切相关，原行星盘决定了生长和迁移。在卵石吸积的情况下，行星生长到卵石隔离质量，在那里行星在气体盘上刻出一个小缺口，阻止卵石流量，从而阻止它的增长。卵石隔离质量与圆盘的纵横比成比例，这直接取决于圆盘的结构。我比较了超级地球在粘性加热盘和纯粹由中央恒星加热的盘中的生长与超级地球的观测。这使得超级地球的两种形成途径在内部系统中得以区分。在粘性加热的内盘中，在1百万年内生长的行星达到卵石孤立质量，直接对应于开普勒观测系统的推断质量，这些系统的特征是行星共振或不共振。然而，为了解释开普勒行星的周期比分布-大多数开普勒行星对都不处于平均运动共振配置-这些共振链的一小部分必须被打破。如果行星是在一个粘性加热的圆盘中早期诞生的，那么这些共振链就必须在没有行星合并的情况下被打破。如果超级地球形成较晚或在纯粹的被动盘中形成，卵石孤立质量太小，无法解释开普勒的观测结果，这意味着行星合并对最终的系统结构很重要。因此，共振行星系在气盘阶段就已经经历了合并，所以行星在达到5-10个地球质量后会被困在共振中。在不稳定性主导系统结构的情况下，系统不应该是具有相互倾斜的轨道的平坦的。这意味着未来对具有RV和凌日的行星系的观测可以区分这两种超级地球形成通道。（节略）
2019-08-23 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
A temperate rocky super-Earth transiting a nearby cool star
质量小于太阳60%的M矮星占银河系恒星总数的75%[1]。当行星经过这些恒星的前面时，地球大小的行星的大气层可以通过透射光谱进行观测[2，3]。统计结果表明，最近的凌日地球大小的行星在液态水，宜居带的M矮星可能是大约10.5秒差距[4]。一颗温带行星已经被发现绕着距离最近的M矮星比邻星（Proxima Centauri）运行[5]，但它可能不会过境，其真实质量也未知。七颗地球大小的行星经过质量非常低的恒星TRAPPIST-1，距离12秒差距[6，7]，但它们的质量，特别是它们的密度受到很大的限制。在这里，我们报告了LHS 1140 b的观测结果，这是一颗半径为1.4地球半径的行星，距离12秒差距的小而冷的恒星（LHS 1140）。我们测量出这颗行星的质量是地球的6.6倍，符合岩石的整体组成。LHS 1140 b接收到的日照是地球的0.46倍，将其置于液态水，宜居带[8]。在90%的置信度下，我们将轨道离心率的上限定为0.29。圆形轨道不太可能是潮汐的结果，因此可能在形成时就存在了。由于其巨大的表面重力和凉爽的日照，尽管其主恒星在其年轻时的光度（与现在相比）更高，但这颗行星可能保留了大气层[9，10]。由于LHS 1140就在附近，目前正在建造的望远镜将来可能能够搜索特定的大气气体。
2017-04-18 astro-ph.EP
Catastrophic Evaporation of Rocky Planets
短周期系外行星的昼面地面温度可以超过2000 K，热到足以蒸发岩石并驱动热风。足够小的行星完全蒸发。我们构建了一个辐射流体动力学模型的大气逃逸强烈辐照，低质量的岩石行星，占尘埃气体的能量交换风。质量小于0.1 M地球（小于水星质量的两倍）且地面温度> 2000 K的岩石行星被发现在小于10 Gyr内完全解体。当我们的模型应用于开普勒行星候选者KIC 12557548 b时-它被认为是一个以dM/dt > 0.1 M_Earth/Gyr的速率蒸发的岩石体-我们的模型产生了一个< 0.02 M_Earth或不到月球质量两倍的现今行星质量。质量损失率强烈地依赖于行星质量，以至于在进入灾难性质量损失的最后短暂阶段（KIC 12557548 b已经进入）之前，质量与水星相当或小于水星的天体可以居住在接近的轨道上。因为这个灾难性的阶段只持续了行星生命的百分之几，我们估计，对于每一个像KIC 12557548 b这样的物体，应该有10- 100个近距离的静止的祖先，其亚日周期的硬表面凌日可能被开普勒探测到--如果祖先和它们最大的水星一样大的话（或者，祖细胞可以更小且更多）。根据我们的计算，KIC 12557548 b可能已经失去了约70%的形成质量;今天我们可能正在观察它裸露的铁核。
2013-05-21 astro-ph.EP
The HARPS-N Rocky Planet Search I. HD219134b: A transiting rocky planet in a multi-planet system at 6.5 pc from the Sun
在这里，我们提出了一个系统的四个低质量行星周围的明亮（V=5.5）和接近（6.5 pc）的恒星HD219134的检测。这是在拉帕尔马的TNG上使用HARPS-N进行的岩石行星搜索计划的第一个结果。内行星的轨道周期为3.0937 +/-0.0004天，是一个半长轴为0.0382 +/-0.0003天文单位的准圆形轨道。斯皮策的观测使我们能够探测到这颗行星在恒星前方的凌日，使HD219134 b成为迄今为止已知的最近的凌日行星。从径向速度变化的幅度来看（2.33 +/- 0.24 m/s）和观测到的凌日深度（359 +/- 38 ppm），行星质量和半径估计为4.46 +/- 0.47 M_{\oplus}和1.606 +/- 0.086 R_{\oplus}，导致平均密度为5.89 +/- 1.17 g/cc，说明是岩石构成的另一颗行星的最小质量为2.67 +/- 0.59 M_{\oplus}，在近距离的准圆形轨道上运行，周期为6.765 +/- 0.005天。第三颗行星的周期为46.78 +/- 0.16天，最小质量为8.7 +/- 1.1 M{ \oplus }，距离恒星0.234 +/- 0.002 AU。其偏心率为0.32 +/- 0.14。这颗行星的周期接近恒星的自转周期（42.3 +/- 0.1天）。然而，信号的行星起源是优选的解决方案，因为对于活动敏感的参数，在相应的…
2015-07-30 astro-ph.EP
A Data Science Approach to Study the Water Storage Capacity in Rocky Planet Mantles: Earth, Mars, and Exoplanets
本文运用统计学习等数据科学方法，结合地球和火星案例及系外行星观测数据，研究岩石行星地幔储水能力建模，并探讨了数据科学在矿物物理研究中的应用与局限。
2023-04-07 astro-ph.EP physics.geo-ph
Oxygen fugacities of extrasolar rocks: Evidence for an Earth-like geochemistry of exoplanets
氧逸度是衡量岩石氧化程度的一个指标，它会影响行星的结构和演化。太阳系中的大多数岩石天体形成时的氧逸度大约比太阳系中富含氢的气体高五个数量级。目前还不清楚太阳系中的这种岩石氧化是否是其他行星系中的典型现象。我们利用在六颗被岩石吸积污染的白矮星中观察到的元素丰度来确定这些太阳系外岩石中氧化铁的比例，从而确定它们的氧逸度。这一结果与地球、火星和太阳系中典型小行星的氧逸度一致，表明至少有一些岩石系外行星在结构和地球化学上与地球相似。
2019-10-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Anatomy of rocky planets formed by rapid pebble accretion III. Partitioning of volatiles between planetary core, mantle, and atmosphere
含有氢、碳和氮的挥发性分子是行星大气的关键组成部分。在岩石行星形成的卵石吸积模型中，这些挥发性物质在行星形成的主要阶段被吸积。在这项研究中，我们模拟了一个成长中的行星内挥发物的分配和表面的放气。对于金属和硅酸盐熔体之间的H和C分配系数的实际值，地核储存了地球90%以上的氢和碳预算。地球和金星的岩浆海洋足够深，可以将亚铁$^{2+}$氧化成铁Fe $^{3+}$。这种氧化态的增加导致了地球岩浆海洋中主要是CO $_2$和H $_2$ O的脱气。相比之下，火星地幔的氧化态仍然很低，主要的释氢载体是H $_2$。由于年轻的太阳以XUV波长照射，这些氢很容易逃离大气层，并将大气层中大部分的CO、CO $_2$、H $_2$ O和N $_2$带走。火星上有少量的地表水，与提议的古代海洋海岸线一致，地幔氧化值适度较低。由于氮在岩浆中的溶解度极低，因此氮在地核和大气之间的分配相对均匀;因此，在地核中埋藏大量的氮是不可能的。地球的整体低N含量不同意高丰度的N在所有球粒陨石类，有利于卵石雪的挥发性交付。我们的卵石吸积快速形成岩石行星的模型显示出与太阳类地行星挥发性成分的广泛一致性。因此，类地行星的多样性可以作为基准案例来校准太阳系外岩石行星及其大气模型。
2023-01-26 astro-ph.EP
"Mega-Earths" are likely an artifact of stellar activity
McGill University（麦吉尔大学）
研究发现所谓“超级地球”是恒星活动的产物，并非真实存在的超大质量岩质行星，且质疑高斯过程用于测量活动恒星周围岩质行星质量的可靠性。
2026-10-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
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
Detection of an Atmosphere on a Rocky Exoplanet
我们报告了在一颗岩石系外行星GJ 1132 b上探测到的大气层，该行星在大小和密度方面与地球相似。大气透射光谱使用哈勃WFC 3测量检测，并显示在低平均分子量大气中的气溶胶散射，HCN和CH $_{4}$的光谱特征。我们模拟了大气损失过程，并得出结论，GJ 1132 b可能失去了原始的H/He包层，这表明我们探测到的大气已经重建。我们探讨了H $_{2}$地幔脱气的可能性，以前确定为这颗行星的理论研究的可能性，并发现，从超还原岩浆放气可以产生所观察到的大气。通过这种方式，我们利用观测到的系外行星透射光谱来深入了解类地行星的岩浆成分。在这颗岩石行星上探测到大气层，提出了一种可能性，即许多被认为是次海王星蒸发核心的强辐射超级地球行星，在有利的情况下，可能拥有可探测的大气层。
2021-03-09 astro-ph.EP
Forming Earth-like and Low-Mass Rocky Exoplanets Through Pebble and Planetesimal Accretion
本研究通过修改版SyMBA模拟，发现卵石吸积可在0.49至1.00倍太阳质量恒星周围形成类地行星，但宜居带留存率低，且无法解释TRAPPIST-1系统形成。
2025-05-24 astro-ph.EP
Probabilistic Constraints on the Mass and Composition of Proxima b
最近关于间接探测到的系外行星Proxima b的可居住性、可观测性和可能的轨道演化的研究大多假设它是一颗拥有$M \sim 1.3$ $M_\oplus$、岩石成分和类似地球的大气层或根本没有大气层的行星。为了评估这些假设，我们使用以前的研究的半径，质量和组成的超级地球系外行星的概率约束的质量和半径的Proxima b，假设各向同性的倾角概率分布。我们发现这颗行星的密度有90%的可能性与岩石成分一致;相反，至少有10%的可能性这颗行星有大量的冰或氢/氦包层。如果这颗行星确实由岩石组成，那么我们就可以找到它的质量的期望值和$\left<M\right>_\text{rocky} = 1.63_{-0.72}^{+1.66}$ $M_\oplus$的95%置信区间，半径的期望值和$\left<R\right>_\text{rocky} = 1.07_{-0.31}^{+0.38}$ $R_\oplus$的95%置信区间。
2017-02-08 astro-ph.EP
Atmospheric stability and collapse on tidally locked rocky planets
在很长的时间尺度上，一颗类地行星可能会被潮汐力驱使着朝向自旋轨道同步旋转。在这种特殊的配置中，行星表现出永久的昼面和夜面，这可能会引起强烈的昼夜温度梯度。夜面温度取决于昼夜热量再分配的效率，并决定了大气层的稳定性。为了更好地约束位于其主星宜居带的岩石行星的大气稳定性、气候和表面条件，理解热量再分布的复杂机制至关重要。在早期工作的基础上，并假设干燥热力学，我们开发了一个层次的分析模型，考虑到辐射转移，昼侧对流和大尺度大气环流的情况下，缓慢旋转的行星之间的耦合。这些模式有两种类型：零维两层方法和两列辐射对流沉降上升流（RCSU）模式。他们产生的解析解和标度律的物理特征，这是比较早期的作品使用三维全球气候模型（GCM）所获得的结果的崩溃压力的依赖性。分析理论捕获（i）温度对大气不透明度和短波和长波散射的依赖性，（ii）在低恒星通量的GCM模拟中观察到的崩溃压力的行为，这是由于大气不透明度对行星表面长波光学深度的非线性依赖性，（iii）由昼侧感热产生的稳定性增加，以及（iv）由于行星尺寸的增大而引起的稳定性的降低。
2020-04-15 astro-ph.EP
The Composition and Mineralogy of Rocky Exoplanets: A Survey of >4,000 Stars from the Hypatia Catalog
我们对Hypatia目录中>4,000颗恒星的组成进行了调查，以研究岩石系外行星（即，那些岩石表面，主要是硅酸盐的）可能在地质学上与地球相似，至少在成分和矿物学方面。要做到这一点，我们探索各种报告的恒星成分，然后确定一个可能的范围外行星地幔矿物。我们发现，系外行星地幔将可能占主导地位的橄榄石和/或斜方辉石，这取决于核心形成过程中的铁分配。一些系外行星可能是镁橄榄石或石英饱和的，我们提出了一个新的分类方案的基础上的重量$\%$比（FeO+MgO）/SiO $_{2}$，以区分岩石类型。但完全外来的矿物应该是罕见的。我们发现，一半或更多的系外行星地幔矿物的范围是由核心的形成，我们使用$α_{Fe}$ = $Fe^{BSP}$ / $Fe^{BP}$模型，其中$Fe^{BSP}$是铁在块状硅酸盐行星（散装行星，减去核心），在阳离子重量$\%$的基础上（元素重量比例，不存在阴离子）和$Fe^{BP}$是阳离子重量$\%$的铁散装行星。在我们的太阳系中，$α_{Fe}$的变化范围从0（水星）到0.54（火星）。系外行星地幔矿物学的剩余变化来自恒星成分的非平凡变化。我们的主要氧化物分析也证实了早期的同位素研究，表明地球是非太阳（非南极）。我们还发现，主要的氧化物估计地球的地幔似乎排除了隐藏的组成部分，在地幔深处，将允许一个大规模的太阳能/南极地球。如果它确实存在，这样一个隐藏的成分必须至少占地…
2019-07-11 astro-ph.EP
Formation of Super-Earths
超级地球是迄今为止已知的最丰富的行星，其特征是大小介于地球和海王星之间，典型的轨道周期小于100天，并且气体包层通常足够大，可以显着影响行星的整体半径。此外，超级地球经常出现在紧密排列的多行星系统中，但这种系统中的共振配置很少见。本章总结了当前的超级地球形成理论。它开始于岩石核的形成和随后的气体包层的吸积。我们跟踪新形成的超级地球的热演化，并讨论其大气质量损失由于磁盘分散，光蒸发，核心冷却和碰撞。最后，我们对观测结果和理论预测进行了比较，强调即使是今天看起来像贫瘠的岩石核心的超级地球也可能是由原始的氢和氦包层形成的，并讨论了未来的一些前进道路。
2018-02-09 astro-ph.EP
Most super-Earths formed by dry pebble accretion are less massive than 5 Earth masses
我们从自洽的尘埃增长模型研究了岩石行星的形成。特别是，我们的目标是计算一个岩石行星的最大核心质量，可以维持一个薄的H-He大气，以解释开普勒的大小分布的第二个峰值。我们通过冰线内的卵石吸积来模拟行星的生长。卵石通量计算自洽尘埃生长通过求解对流扩散方程为代表的灰尘大小。包括粉尘在水冰线上的凝结、漂移、破碎和升华。光盘的演变计算$α$光盘从中央恒星的光蒸发。行星是从一个月球质量的胚胎中通过硅酸盐卵石的吸积和气体的吸积而成长起来的。我们分析了不同初始椎间盘质量、$α$粘度、椎间盘金属含量和胚胎位置的影响。最后，我们计算了由于蒸发造成的大气质量损失。我们发现，在冰线内，破碎屏障决定了卵石的大小，这导致不同的圆盘粘度不同的行星生长模式。在冰线内的卵石隔离质量通常衰减到低于5 M $_{\oplus}$的值在第一个百万年的磁盘演变，限制核心群众的价值。在计算了大气质量损失后，我们发现核心在$\sim$ 4 M $_{\oplus}$以下的行星大气层被完全剥离，少数4-5 M $_{\oplus}$核心保留着稀薄的大气层，使它们处于开普勒尺寸分布的间隙/第二峰值。总的来说，我们发现岩石行星只在低粘度盘（$α\lesssim 10^{-4}$）中形成。当$α\geq 10^{-3}$时，岩石天体不会超过火星质量。干卵石吸积最典型的结果是质量从火星到$\sim$ 4 M $_{\oplus}$的类地…
2020-10-06 astro-ph.EP
Three regimes of extrasolar planets inferred from host star metallicities
大约一半半径小于四个地球半径的太阳系外行星（系外行星）的轨道周期很短。尽管它们数量庞大，但这些行星的组成在很大程度上是未知的。现有的证据表明，它们的组成范围从小的，高密度的岩石行星到低密度的行星，包括岩石核心，被厚厚的氢气和氦气包围。了解从气态行星到类地岩石世界的转变对于估计银河系中潜在的宜居行星数量并为行星形成理论提供约束是很重要的。在这里，我们报告的重元素的丰度（即，金属丰度）的400多颗恒星的600个系外行星候选人，并发现系外行星可以分为三个群体定义的统计上不同的（~ 4.5σ）金属丰度区域。我们将这些区域解释为反映了类地行星（半径小于1.7个地球半径）、具有岩石核心和氢氦包层的气体矮行星（半径在1.7到3.9个地球半径之间）以及冰或气体巨行星（半径大于3.9个地球半径）的形成机制。这些转变对应以及从动力学质量估计推断，这意味着主恒星的金属丰度，这是一个代理的初始固体库存的原行星盘，是一个关键的成分调节结构的行星系。
2014-05-29 astro-ph.EP
A Formation-Stage Bottleneck for Exomoons around Close-in Rocky Planets
Chengdu University of Technology（成都理工大学）；Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；University of Zurich（苏黎世大学）；Sun Yat-sen University（中山大学）；Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences（中国科学院地球化学研究所）
该研究通过无网格有限质量法模拟含恒星潮汐力与科里奥利力的巨型撞击，发现恒星扰动会形成近岩质行星周围系外卫星的形成瓶颈，抑制其形成，重塑了系外卫星分布的预期。
2026-10-22 astro-ph.EP
Mass and density of the transiting hot and rocky super-Earth LHS 1478 b (TOI-1640 b)
凌日系外行星勘测卫星（TESS）任务的主要目标之一是发现相对明亮的邻近恒星周围的小型岩石行星。在这里，我们报告的过境超级地球行星LHS~1478（TOI-1640）的发现和特征。这颗恒星是一颗不活跃的红矮星（$J \sim 9.6$ \，等和光谱类型m3\，V），质量和半径估计分别为$0.20\pm0.01$ \，$M_{\odot}$和$0.25\pm0.01$ \，$R_{\odot}$，有效温度为$3381\pm54$ \，K。这些数据揭示了一个类似过境的特征，周期为1.949天。我们将TESS数据与三个地面凌日测量值，CARMENES的57个径向速度（RV）测量值和IRD的13个RV测量值相结合，确定信号是由质量为$2.33^{+0.20}_{-0.20}$ \，$M_{\oplus}$和半径为$1.24^{+0.05}_{-0.05}$ \，$R_{\oplus}$的行星产生的。这颗行星的体积密度为6.67gcm PDMATHAMBMX，这与一颗岩石行星的铁和MgSiO PDMATHAMBMY成分一致。虽然这颗行星的温度太高，无法在表面维持液态水（其平衡温度约为PDMATHAMBMZ 595 K，暗示有类似金星的大气层），但基于即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜的能力的光谱度量以及主恒星相当不活跃的事实表明，这是已知最有利的岩石系外行星之一。
2021-04-06 astro-ph.EP
What the Solar System Can Teach Us About Rocky Exoplanets
本文通过回顾太阳系类地天体的内部、表面和大气特征及其演化，为理解岩石系外行星的多样性和可能结局提供指导，强调类地天体随时间剧烈变化且相似大小质量可有不同结果。
2026-09-16 astro-ph.EP
The Role of Magma Oceans in Maintaining Surface Water on Rocky Planets Orbiting M-Dwarfs
本研究通过0维箱式模型揭示，岩浆海洋的持续时间和深水循环可帮助M矮星周围的类地行星保留表面水，维持宜居条件，避免干燥。
2023-10-11 astro-ph.EP
Water delivery by pebble accretion to rocky planets in habitable zones in evolving disks
地球海洋的质量仅为整个行星质量的2.3 x 10^{-4}。即使包括内部的水，也最多为10^{-3}-10 ^{-2}。古代火星可能有类似或稍小的水部分。阐明水向系外行星系统中位于宜居带的岩石行星输送的机制，以及水向地球和火星输送的机制，具有重要意义。在这里，我们认为水输送到行星的冰卵石后，雪线向内通过行星轨道，并得出水团分数（f_{water}）的最后一颗行星作为磁盘参数的函数，并讨论参数，重现f_{water}推断地球和古代火星。我们用一维模型计算了冰卵石的生长和径向漂移，并通过同时求解雪线迁移和盘耗散来计算冰卵石在行星上的吸积，从而计算行星的f_{water}。我们发现，f_{water}是由在行星轨道雪线通过的时刻（t = t_{snow}）保存在外盘区域的冰尘物质的总质量（M_{res}）调节。因为在卵石形成前缘到达盘外缘（t = t_{pff}）后M_{res}迅速衰减，所以f_{water}对比率t_{snow} / t_{pff}敏感，该比率由盘参数决定。我们发现t_{snow} / t_{pff} < 10 or >10是重要的。通过推导出能再现数值计算结果的f_{water}的解析公式，我们发现在初始盘大小为30-50 au，初始盘质量吸积率为10^{-8}-10 ^{-7}）Msun/y的盘中，接近1 au的岩石行星的f_{water}为10^{-4}-10 …
2023-03-17 astro-ph.EP
The Persistent Thermal Anomalies in Rocky Worlds
Washington University（华盛顿大学）
研究类地行星日侧热辐射异常，探讨其可能的内部热源及大气存在证据，发现现有内部过程无法解释观测到的热异常，推测可能由恒星污染或其他未考虑因素导致。
2026-03-30 astro-ph.EP
