Rapid-then-slow migration reproduces mass distribution of TRAPPIST-1 system
TRAPPIST-1系统在各个方面都是一个标志性的行星系（例如，可居住性、共振关系和多重性），因此引起了相当大的关注。TRAPPIST-1行星的质量分布有两个特点：两颗内行星很大，外轨道上的四颗行星的质量随着轨道距离的增加而增加。这些特征的起源不能用以前的形成模型来解释。我们调查的质量分布的TRAPPIST-1系统是否可以复制的行星形成模型使用N体模拟。我们使用了通过考虑盘风构建的低质量恒星周围的气体盘演化模型，并利用隔离质量跟踪了行星胚胎的生长和轨道迁移，隔离质量随着轨道距离的增加而增加。结果表明，从初始阶段开始，内轨道行星经历了快速的轨道迁移，并且在内盘边缘附近的合并生长得到了加强。这使得内行星变得更大。与此同时，与内行星相比，外轨道的行星迁移速度更慢，并且不经常与邻近行星相撞。因此，保持着向外轨道质量增加的趋势，称为反向质量排名。最终的质量分布与TRAPPIST-1系统中的质量分布的两个特征大致一致。我们发现，在TRAPPIST-1系统中的质量分布可以重现胚胎经历快速迁移，并成为被困在磁盘内边缘附近，然后更大的胚胎进行较慢的迁移。这种迁移转变可以在具有盘风的盘演化模型中自然实现。
2022-01-21 astro-ph.EP
Phase Modeling of the TRAPPIST-1 Planetary Atmospheres
过境紧凑的多行星系统提供了许多独特的机会来表征行星，包括研究大小分布，平均密度，轨道动力学和大气成分。在这些系统中相对较短的轨道周期确保了需要行星特定轨道位置的事件（例如主凌日和次食点）发生频率很高。行星的轨道运动和相关的相位变化提供了一种通过测量它们的赤道来限制大气成分的方法。在这里，我们描述了预期的相位变化的TRAPPIST-1系统和优越的结合时，相位效应的总和产生最大幅度的时间。我们还描述了TRAPPIST-1行星发射的红外通量和对整体相位振幅的影响。我们进一步提出了使用全球环流模型ROCKE-3D的TRAPPIST-1 e和TRAPPIST-1f假设现代地球和太古代大气成分的大气模型的结果。这些模拟用于计算反射光和热发射分量的预测相位曲线。我们讨论了这些签名的可探测性和未来的前景，类似的研究相对暗淡的M星的相位变化。
2020-12-24 astro-ph.EP
The Stellar Activity of TRAPPIST-1 and Consequences for the Planetary Atmospheres
由M型矮星所承载的行星的特征，比起那些围绕较大恒星的行星，更容易被凌日光度法和径向速度法侦测到。最近，凌日测光被用来发现7颗行星围绕晚M矮星TRAPPIST-1运行。TRAPPIST-1的三颗行星落在宜居带，在适当的行星条件下，行星表面可能存在液态水。我们的目标是通过研究恒星的活动及其对行星的影响来研究TRAPPIST-1行星的可居住性。我们分析了先前发表的空间和地面光变曲线，并显示了TRAPPIST-1的光度测定旋转周期似乎随着时间的推移而变化，这是由于复杂的，不断变化的表面活动。TRAPPIST-1表面的剧烈变化表明，光度测定的自转周期对于这颗恒星和类似的活跃恒星来说可能不可靠。虽然恒星的活动很低，但我们使用“宇宙海岸线”的前提来提供证据，证明TRAPPIST-1环境可能导致极紫外恒星辐射侵蚀可能的行星大气。
2017-11-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
The TRAPPIST-1 system: Orbital evolution, tidal dissipation, formation and habitability
我们研究了TRAPPIST-1系统的动力学演化的轨道圆化的影响下，通过潮汐相互作用与中央恒星。我们发现，系统的参数接近所观察到的一个演变成一个状态，连续的行星连接的一阶共振和连续的三重，除了行星c，d和e，由连接的三体拉普拉斯共振。系统随时间膨胀，周期比增大，平均偏心率减小。这种演变主要是由潮汐作用于最内层的行星，然后影响外层的行星。为了使与可测量性的偏差只在$Gy$时间尺度或更长的时间尺度上变得显著，我们要求与行星相关的潮汐参数必须使得$Q' > \sim 10^{2-3}.$同时，如果我们从两个子系统开始，内部的三个行星组成内部的一个，与行星相关的$Q'$必须是（且不显著超过）$10^{2-3}$，以使两个子系统相互作用并最终达到观察到的配置。这种情况也支持通过磁盘迁移的演变模型，这表明整个系统不能一起向内迁移。此外，为了避免大的偏离可调性，系统不能在盘内边缘处停滞很长时间。我们讨论了我们的模型暗示的潮汐耗散的可居住性后果，得出结论，行星d，e和f是潜在的宜居带。
2017-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Predicting the Orbit of TRAPPIST-1i
TRAPPIST-1系统提供了一个精致的实验室，用于推进我们对系外行星大气、成分、动力学和结构的理解。TRAPPIST-1的一个显着方面是它代表了已知最长的共振链，所有七颗行星都与它们的邻居共享近平均运动共振。在测量1h的周期之前，Luger等人（2017）表明，假设它也参与了共振链，预计1h有六种可能的高度精确的周期。我们在这里表明，结合这一论点与提丢斯-波德定律适合的内部六个世界缩小了选择到一个单一的精确postdiction为1h的周期，这是最终正确的周期。但是，成功的后验永远不会像成功的预测那样令人信服，因此我们采取下一步，并将此论点应用于假设的TRAPPIST-1 i。我们发现这个论点预测了两个可能的周期，要么25.345天，要么28.699天。如果成功的话，这可能为紧凑型共振链系统中的行星预测提供基础。如果被证伪，这将表明该论点缺乏真正的预测能力，可能不值得我们在建立行星系预测模型的努力中进一步追求。
2018-07-27 astro-ph.EP
Convergent Migration Renders TRAPPIST-1 Long-lived
TRAPPIST-1是一颗晚M矮星，由七颗地球大小的行星环绕，轨道周期比接近平均运动共振链。由于不确定的系统参数，大多数轨道配置推导出的后验分布是不稳定的短时间尺度上的$\sim$ 0.5百万年，即使包括偏心阻尼效应的潮汐。相比之下，我们表明，大多数物理上合理的共振配置产生的磁盘迁移是稳定的，即使没有潮汐耗散的时间尺度上至少50万年（$10^{10}$轨道），增加了至少两个数量级。这一结果，连同显着的链的周期比在系统中，提供了强有力的证据，收敛迁移自然安置系统附近的平衡配置所迫的共振链。我们提供了一个公开可用的数据库，物理上合理的初始条件TRAPPIST-1通过参数化的行星盘相互作用，以及逐位可重复的N体积分在$10^9-10^{10}$轨道。
2017-05-08 astro-ph.EP
Surface and oceanic habitability of Trappist-1 planets under the impact of flares
在超冷矮星Trappist-1周围发现潜在的宜居行星自然会提出一个问题：Trappist-1行星是否可能是生命的家园？这些行星的轨道非常接近主恒星，并且最容易受到Trappist-1强烈而频繁的耀斑发出的紫外线辐射的影响。在这里，我们计算的紫外光谱（100 - 450 nm）的超耀斑在Trappist-1与K2任务。我们耦合辐射转移模型，这个光谱，以估计在Trappist-1（行星$e$，$f$，和$g$）的宜居带的行星上的紫外线表面通量，假设基于前生物和含氧大气的大气情景。我们量化了紫外线辐射对地表生物和假设的行星海洋的影响。最后，我们发现，对于非含氧行星，抗紫外线的生命形式将在行星f和g的表面生存。然而，在海洋深度超过8米的地方，可以保护较脆弱的生物（即\textit{E. coli}）免受有害的紫外线影响。如果行星上有臭氧层，这里研究的任何生命形式都可以在HZ行星上生存。
2020-08-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
A seven-planet resonant chain in TRAPPIST-1
TRAPPIST-1系统是第一个围绕超冷矮星运行的凌日行星系统。至少有七颗行星在半径和质量上与地球相似，以前曾被发现过这颗恒星。随后，作为K2任务的一部分，我们对TRAPPIST-1进行了观测，利用这些新数据，我们报告了最外层行星TRAPPIST-1h的18.77 d轨道周期的测量结果，该周期到目前为止还不受限制。这个值符合我们基于拉普拉斯关系的理论预期，并将TRAPPIST-1h作为复杂链的第七个成员，三体共振连接每个成员。我们发现TRAPPIST-1h的半径为0.727地球半径，平衡温度为173 K。我们还测量了恒星的旋转周期为3.3 d，并检测到一些与低活动，中年，晚M矮星一致的耀斑。
2017-05-22 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Astrometric Constraints on the Masses of Long-Period Gas Giant Planets in the TRAPPIST-1 Planetary System
对M8 V矮星TRAPPIST-1（2 MASS J23062928-0502285）的凌日测光显示，至少有七颗行星的质量和半径与地球相似，其轨道距离可能允许液态水存在于其表面。自2011年以来，我们一直在智利Las Campanas天文台的2.5米杜邦望远镜上使用CAPSCam天体测量相机跟踪TRAPPIST-1。在2016年，我们注意到TRAPPIST-1比之前认为的要稍微远一些，为12.49 pc，而不是12.1 pc。在这里，我们检查了从2011年到2016年的五年中对TRAPPIST-1的15个时期的CAPSCam观测，并获得了修正的三角距离$12.56 \pm 0.12$ pc。天体测量数据分析管道没有显示TRAPPIST-1长期天体测量摆动的证据。去除自行和视差后，仍保留$\pm 1.3$毫秒（mas）水平的残差。这些残差的振幅限制了TRAPPIST-1系统中任何长周期气态巨行星的质量：没有行星质量超过周期为1年的$\sim 4.6 M_{Jup}$，也没有行星质量超过周期为5年的$\sim 1.6 M_{Jup}$。进一步完善CAPSCam数据分析管道，结合持续的CAPSCam观测，应该可以检测到任何长周期行星，或者对这些质量上限施加更严格的限制。
2017-08-07 astro-ph.EP
Non-detection of Contamination by Stellar Activity in the Spitzer Transit Light Curves of TRAPPIST-1
我们应用Morris等人（2018）的凌日光变曲线自污染技术，利用2018年Spitzer测光来寻找恒星活动对超冷矮星TRAPPIST-1凌日的影响。自污染方法适合的过境光变曲线的行星轨道上发现的恒星，允许宿主恒星是一个污染源的积极或消极的流量，影响过境深度，但不是入口/出口的持续时间。我们发现，没有一颗行星显示出统计上显著的证据，表明恒星光球层明亮或黑暗区域的自污染。然而，我们表明，小规模的磁活动，类似于最小的太阳黑子的大小，仍然可以潜伏在过境测光未被发现。
2018-08-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Migration of bodies in the Proxima Centauri and Trappist 1 planetary systems
Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of RAS（俄罗斯科学院地球化学与分析化学研究所）
研究了比邻星和TRAPPIST 1行星系统中行星esimal的迁移，发现其可能在共振轨道上移动，并向内行星输送冰冻物质。
2024-11-08 astro-ph.EP
Strong XUV irradiation of the Earth-sized exoplanets orbiting the ultracool dwarf TRAPPIST-1
我们提出了一个XMM牛顿X射线观测的TRAPPIST-1，这是一个超冷矮星最近发现的主机三个过境和温带地球大小的行星。我们发现这颗恒星是一个相对较强和可变的日冕X射线源，其X射线光度与安静的太阳相似，尽管它的热光度要低得多。我们发现L_x/L_bol=2- 4x 10 ^-4，总的XUV辐射在L_xuv/L_bol=6- 9 x10 ^-4的范围内，行星的XUV辐射比现在的地球强许多倍。使用一个简单的能量有限的模型，我们表明，相对接近地球大小的行星，跨越经典的宜居带的恒星，受到足够的X射线和EUV照射显着改变其主要和任何二级大气。了解这种高能辐射是否使行星更适合或更不适合居住是一个复杂的问题，但我们测量的通量将是必要的大气演化模型的重要输入。
2016-12-14 astro-ph.EP
Plausible Compositions of the Seven TRAPPIST-1 Planets Using Long-term Dynamical Simulations
TRAPPIST-1是附近的一颗超冷矮星，拥有一个由七颗凌日行星组成的非凡行星系。行星的轨道特性和半径已经得到了很好的限制，最近通过额外的地面和空间测光观测测量了内六颗行星的质量。这些质量测量的巨大不确定性阻碍了对行星组成的可靠分析。在这里，我们进行了成千上万的N体动力学模拟与行星的属性从观测值扰动，并确定那些是稳定的数百万年。这使我们能够确定可用于未来研究的自洽轨道解。从我们的动力学质量范围来看，我们发现大多数行星都与地球一样的组成一致，其中TRAPPIST-1f可能具有丰富的挥发物。
2017-06-09 astro-ph.EP
On the Age of the TRAPPIST-1 System
附近（d = 12 pc）的M8矮星TRAPPIST-1（2 MASS J23062928-0502285）拥有一个紧凑的系统，至少有七颗大小与地球相似的系外行星。鉴于其重要性测试行星形成和演化理论，并为评估的前景，地球大小的系外行星轨道上最常见的类型的恒星在银河系中的可居住性，我们提出了一个全面的评估这个系统的年龄。我们整理的经验年龄约束的基础上的颜色绝对星等图，平均密度，锂吸收，表面重力特征，金属丰度，运动学，旋转，和磁活动，并得出结论，TRAPPIST-1是一个过渡的薄/厚盘星的年龄为7.6 $\pm$ 2.2 Gyr。这颗恒星的色星等位置与它稍微富含金属（[Fe/H] $\simeq$ +0.06）一致，与之前报道的近红外光谱金属丰度一致;它的半径（R = 0.121 $\pm$ 0.003 R $_{\odot}$）比太阳金属丰度演化模型大8-14%。我们讨论了这个系统的稳定性和可居住性方面的老年的一些影响。
2017-06-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining the Radio Emission of TRAPPIST-1
TRAPPIST-1是一颗超冷矮星（UCD），拥有7颗类地行星，其中至少有3颗在宜居带内运行。对这种低质量恒星的无线电发射知之甚少;在射频上几乎没有检测到UCD，检测的可能性与恒星的性质只有松散的关系。相对于其他低质量的恒星，像TRAPPIST-1这样自转缓慢的UCD往往是射电暗淡的，而快速自转的UCD往往有很强的射电辐射，尽管情况并非总是如此。我们目前的无线电观测TRAPPIST-1使用ALMA在97.5 GHz和VLA在44 GHz。TRAPPIST-1在任一频率下均未检测到，我们将$3 σ$的通量上限分别设置为10.6和16.2 $μ$ μ。我们使用我们的结果来约束的磁性和可能的外向高能粒子辐射的恒星。来自UCD的无线电发射的存在表明恒星环境可能对周围行星上的生命构成威胁。回旋同步辐射，在20和100千兆赫之间的频率可辨别的，是唯一的过程，可以用来推断的存在下，在磁重联事件释放的高能粒子。由于M矮星是类地行星的频繁宿主，因此描述它们的恒星辐射是评估可居住性的关键部分。暴露在向外的高能粒子辐射中--可以通过无线电通量追踪--可以侵蚀行星大气。虽然我们的结果并不意味着TRAPPIST-1行星适合生命，但我们没有发现任何证据表明它们因质子通量而明显不适合。
2019-07-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Water delivery to the TRAPPIST-1 planets
TRAPPIST-1系统的七颗岩石行星中有三颗（e、f和g）在主星的宜居带内运行。因此，水在其表面可以处于液态，这是生命所必需的。最近的研究表明，这些行星形成于雪线之外的一个富含水的区域。在行星形成的过程中，由于低质量恒星的恒星活动，最初的储水池可能会丢失。然而，一个潜在的后续水输送事件，如太阳系的晚期重轰炸（LHB），可以补充行星的水库。为了研究这种水输送过程，我们建立了一个简单的模型，其中一个额外的5 M地球-50 M地球行星嵌入在一个富含水的小行星带以外的雪线的TRAPPIST-1。从假定行星的混沌区扰动出来的小行星可以进入内部系统并被已知行星吸积。我们的主要发现是，行星的轨道距离越大，LHB类事件向行星输送的水量就越高。
2019-05-27 astro-ph.EP
Reconnaissance of the TRAPPIST-1 exoplanet system in the Lyman-$α$ line
TRAPPIST-1系统提供了一个机会来描述围绕附近超冷矮星运行的可能适合居住的类地行星。我们用哈勃太空望远镜上的太空望远镜成像光谱仪进行了四轨道侦察，以研究Lyman- $α$的恒星发射，评估两颗内行星周围氢系外球的存在，并确定它们的紫外辐射。我们探测到TRAPPIST-1的莱曼- $α$线，使其成为测量到这条线的最冷的系外行星宿主恒星。我们重建的内在线的轮廓，表明它缺乏广泛的翅膀，是比预期的恒星X射线发射微弱得多。TRAPPIST-1具有与Proxima Cen相似的X射线发射，但Ly- $α$发射低得多。这表明TRAPPIST-1色球层与其过渡区和日冕相比只有适度的活性。我们估计了所有行星的大气质量损失率，发现尽管有适度的极端紫外线辐射，但总的XUV辐射足以在数十亿年内剥离内行星的大气层。我们检测到的TRAPPIST-1b和c过境，这可能源于恒星活动的时间，但也可能暗示在扩展氢外太空的存在下，边际通量减少。了解这些莱曼- $α$变化的起源对于评估TRAPPIST-1行星的大气稳定性和潜在的可居住性至关重要。
2017-02-22 astro-ph.EP
Spin-orbital tidal dynamics and tidal heating in the TRAPPIST-1 multi-planet system
我们进行数值模拟的TRAPPIST-1系统的7个系外行星绕附近的M矮星，从以前建议的稳定配置。这种结构的长期稳定性得到证实，但行星的运动被发现是混沌的。偏心值被发现在有限的范围内变化。假设行星具有类似地球的流变性，估算了轨道的潮汐耗散率和潮汐演化率。我们发现，在这种假设下，行星b，d，e在初始自旋下降期间在3：2或更高的自旋轨道共振中被捕获，但进一步滑入1：1共振。根据它的流变学，最里面的行星b可能被捕获在一个稳定的伪同步旋转中。非同步旋转确保了更高水平的潮汐耗散和内部加热。粘度和耗散率之间的正反馈--以及随之而来的失控加热--被一些自我调节过程终止。当温度很高，粘度足够低时，行星会自发地离开3：2共振。进一步的加热被停止通过峰值耗散或部分熔融地幔的出现。在后固相线状态下，潮汐耗散限于传热效率所支持的水平。主恒星上的潮汐不太可能产生重大的动力学影响。同步内行星上的潮汐倾向于减少这些行星的轨道偏心率，从而可能有助于系统的稳定性。
2018-04-27 astro-ph.EP
Enhanced interplanetary panspermia in the TRAPPIST-1 system
我们提出了一个简单的模型来估计最近发现的超冷矮星TRAPPIST-1的七颗行星系统中的行星际胚种说的概率，并发现胚种说可能是数量级更有可能发生在TRAPPIST-1系统相比，地球到火星的情况。因此，我们认为，与太阳系相比，TRAPPIST-1行星上的自然发生概率有所提高。通过采用理论生态学的模型，我们表明，由于移民率的增加，物种转移的数量和承载生命的行星的数量也可能更高。我们提出了一些观测指标，用于评估TRAPPIST-1系统中多个行星上的生命是否是由胚种论引发的。这些结果也适用于其他行星系中的可居住系外行星和系外卫星。
2017-06-28 astro-ph.EP
Tides between the TRAPPIST-1 planets
TRAPPIST-1系统非常紧密，一颗行星在另一颗行星上引起的潮汐非常显著。我们调查是否这个来源的潮汐加热是可比的偏心潮汐提出的明星。假设一个均匀的身体与麦克斯韦流变学，我们发现，能量耗散从恒星潮汐总是占主导地位，从行星-行星潮汐在一个范围内的粘度。TRAPPIST-1 g可能经历最大比例的行星-行星潮汐加热，其中它可以占潮汐加热总量的2%和20%之间，分别为高粘度（$10^{21}$ Pa·s）和低粘度（$10^{14}$ Pa·s）制度。如果行星间的潮汐加热要超过恒星偏心率潮汐的加热，那么大多数TRAPPIST-1行星的轨道偏心率必须不超过e= $10^{-3}$到$10^{-4}$。
2019-03-11 astro-ph.EP
Magma oceans and enhanced volcanism on TRAPPIST-1 planets due to induction heating
低质量M星在宇宙中非常丰富，并且经常拥有小型岩石行星，可以用当前的仪器检测到。最近，人们发现了七颗围绕超冷矮星TRAPPIST-1 \cite{Gillon16,Gillon17}运行的小行星。我们研究的作用，电磁感应加热这些行星，造成恒星的旋转和行星的轨道运动。如果恒星自转和磁偶极轴彼此倾斜，感应加热可以熔化上地幔，极大地增加火山活动，有时在行星表面下产生岩浆海洋。我们表明，感应加热导致三个最里面的行星，其中一个是在宜居带，要么朝着熔融地幔行星，或经历增加的放气和火山活动，而最外面的四个行星基本上不受影响。
2017-10-24 astro-ph.EP
Planet-Planet Tides in the TRAPPIST-1 System
恒星TRAPPIST-1拥有一个由七颗凌日的类地系外行星组成的系统，这些行星显然处于共振链中，其中至少有一些在宜居带内或附近。许多人研究了潮汐在这个系统中的作用，因为行星轨道能量的潮汐耗散可能与行星的旋转和轨道动力学以及它们的可居住性有关。一般来说，潮汐的计算是由于恒星在行星上引起的潮汐，以及行星在恒星上引起的潮汐。我写这篇研究笔记是为了指出一种潮汐效应，它可能至少和TRAPPIST-1系统中的其他潮汐效应一样重要，而且迄今为止在文献中还没有被注意到：行星-行星潮汐。在一些合理的假设下，我发现对于TRAPPIST-1系统中的每一颗行星$p$，都存在另一颗行星$q$，其行星-行星动力学潮汐应变在恒星偏心率潮汐应变的一个数量级之内，并且行星$f$对行星$g$的影响实际上大于恒星对行星$g$的影响。因此，在TRAPPIST-1系外行星系统中，行星与行星之间的潮汐不能被忽略，特别是行星$f$引起的PDMATHAMP上的潮汐，如果行星同步旋转的话。
2018-09-24 astro-ph.EP
Atmospheric reconnaissance of the habitable-zone Earth-sized planets orbiting TRAPPIST-1
七颗适宜于大气研究的温带地球大小的系外行星穿过附近的超冷矮星TRAPPIST-1（参考文献1，2）。它们的大气状态是未知的，可能从扩展的原始氢为主的耗尽大气（参考文献3-6）。特别是氢是一种强大的温室气体，可能会阻止内行星的可居住性，同时使外行星的可居住性成为可能（参考文献6-8）。一个主要由氢组成的大气层，如果没有云的话，应该会在凌日期间产生明显的近红外光谱特征。对最内层行星的观测已经排除了这种特征（参考文献9）。然而，最外层的行星更有可能维持着这样一个类似海王星的大气层（参考文献10，11）。在这里，我们报告了在系统的宜居带内或附近的四颗行星的观测结果，行星表面可能存在液态水的星周区域（参考文献12-14）。这些行星在近红外波段也没有表现出明显的光谱特征，这排除了TRAPPIST-1 d、e和f的无云氢主导大气，其显著性分别为8、6和4 sigma。这样的大气层并不排除在行星g之外。由于高海拔的云和霾是不预期在氢占主导地位的大气层中的行星与这样的太阳辐射（参考文献15，16），这些观察进一步支持他们的陆地和潜在的可居住的性质。
2018-02-06 astro-ph.EP
Prospects for detecting the Rossiter-McLaughlin effect of Earth-like planets: the test case of TRAPPIST-1b and c
罗斯特-麦克劳克林效应是确定凌日行星的天空投影自旋轨道角（$β$）的主要方法。以最近发现的TRAPPIST-1系统为例，我们探索如何超冷矮星促进测量的自旋-轨道角地球大小的行星，通过创建一个效果，可以是一个数量级更充足的多普勒反射运动所造成的行星，如果恒星正在经历快速旋转。在TRAPPIST-1的情况下，我们预计Rossiter McLaughlin效应的半振幅为已知凌日行星的$40-50$ m/s。考虑到超冷矮星的恒星抖动，仪器噪声，并假设径向速度精度都证明和预期即将到来的近红外光谱仪，我们量化了测量行星的质量和自旋轨道角所需的观测工作。我们的结论是，如果行星系是良好的对齐，那么$β$可以测量到$\lesssim 10^{\circ}$的精度，如果摄谱仪是稳定的水平2米/秒。我们还调查了$Δβ$的措施，相互倾斜，当多个过境行星存在于系统中。最后，我们注意到，许多晚期M矮星的快速旋转速率会将罗西特-麦克劳克林信号放大到大气吸收体的色罗西特-麦克劳克林效应的变化应该可以检测到的程度。
2016-08-03 astro-ph.EP
Habitable worlds with JWST: transit spectroscopy of the TRAPPIST-1 system?
最近在附近的一颗冷恒星TRAPPIST-1周围发现了三颗地球大小的、可能适合居住的行星，这为即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）提供了三个关键目标。根据它们的大气特征和精确的轨道配置，这三颗行星中的任何一颗都有可能处于液态水宜居带，这意味着它们可能有能力支持生命。我们发现，如果JWST观测到最内侧行星1b的60次凌日和1c和1d的30次凌日，那么现在地球上的臭氧水平（如果存在的话）将是可以检测到的。
2016-06-07 astro-ph.EP
Do the TRAPPIST-1 Planets Have Hydrogen-rich Atmospheres?
最近，TRAPPIST-1行星大气中的透射光谱显示出平坦且无特征的吸收光谱，这排除了无云的氢主导大气。围绕TRAPPIST-1运行的地球大小的行星可能有一个清晰或多云/朦胧的贫氢大气层。在本文中，我们调查是否建议的形成方案是一致的预期大气成分的TRAPPIST-1行星。我们研究了富氢气体的数量，TRAPPIST-1类行星从周围的磁盘吸积，直到磁盘分散。由于TRAPPIST-1行星被困在一个共振链，我们模拟磁盘气体吸积到一个迁移的TRAPPIST-1类行星。我们发现，在TRAPPIST-1b和1c中，吸积的富氢气体量分别为10 $^{-2}$ wt%和0.1 wt%，1d为10 $^{-2}$ wt%，1 e为1 wt%，1f和1g为几wt%，1h为1 wt%。我们还计算了长期的热演化的TRAPPIST-1类行星盘耗散后，估计质量损失的富氢大气驱动的恒星X射线和紫外线照射。我们发现，所有的吸积富氢大气可以通过流体动力学逃逸而丢失。因此，我们的结论是，TRAPPIST-1行星应该没有原始的富氢气体，但二级大气层，如金星和水蒸气，如果他们目前保留的大气。
2020-01-15 astro-ph.EP
Time-variable electromagnetic star-planet interaction: The TRAPPIST-1 system as an exemplary case
离主星足够近的系外行星原则上可以与主星电动耦合。这个过程被称为电动恒星行星相互作用（SPI）。然而，由于明亮的内在恒星发射，与这种耦合相关的预期发射很难观察到。识别恒星光变曲线的时变性是识别SPI最有前途的方法之一。因此，在这项工作中，我们系统地研究了各种机制及其相关的时期，这产生了时间的变化，以帮助寻找SPI。我们发现，在静止坐标系中测量的恒星的会合周期和半会合周期是发生在SPI中的基本周期。我们将我们的研究结果应用于TRAPPIST-1及其7个近距离行星的例子，我们研究了SPI的可能性和相关的时间变化。我们发现，特别是TRAPPIST-1b和c，很可能受到亚Alfvénic相互作用，SPI的必要条件。因此，这两颗行星都有望产生阿尔文翼，可以耦合到恒星。相关的坡印亭通量的数量级为$10^{11}$至$10^{15}$ W，因此很难成为目前从TRAPPIST-1观测到的时变的直接来源。然而，这些坡印廷通量可能会引发恒星上的耀斑。我们发现观测到的耀斑和预期的行星诱导信号之间存在相关性，这可能是由于SPI，但我们的研究结果并不是决定性的，需要进一步的观测和建模。
2019-01-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Energy Dissipation in the Upper Atmospheres of Trappist-1 Planets
我们提出了一种方法来量化的能量上限从强烈的恒星风传输到上层大气的三个Trappist-1行星（e，f和g）。我们使用的形式主义，将系统作为两个电磁区域，其中一个区域（在行星轨道上的恒星风）到另一个（行星电离层）之间的能量传输的效率取决于两个区域的电导和阻抗之间的关系。由于在这些行星轨道上星风的能量通量非常高，我们发现，对于高传输效率的情况下（当电导和阻抗的大小接近时），在上层行星大气中的能量耗散也非常大。欧姆能量平均可达$0.5-1~W/m^2$，约为恒星辐照度的1%，是极紫外辐照度的5-15倍。在这里，使用恒定值的电离层电导，我们表明，恒星风的能量可能会驱动大型大气加热在类地行星，以及在热木星。需要更详细的计算来评估电离层电导，并更准确地确定恒星风可以在近轨道行星中驱动的加热量。
2018-03-14 astro-ph.EP
Dimensionality and integrals of motion of the Trappist-1 planetary system
Trappist-1系统的孤立运动积分的数量-一个由七颗地球大小的行星环绕的晚期M矮星-是用数值方法确定的，使用了一种改进的关联维数方法。研究发现，在长达20000年的时间尺度上，孤立运动积分的数量与七个非相互作用行星的系统相同-尽管Trappist-1系统中的行星相互作用很强。考虑扰动版本的Trappist-1系统表明，该系统可能占据一个非典型的部分相空间具有高稳定性。这些发现与早期的研究一致。
2018-04-18 astro-ph.EP nlin.CD
On the local formation of the TRAPPIST-1 exoplanets
本研究通过600多次吸积模拟，探讨TRAPPIST-1系外行星本地形成的可能性，发现铁含量趋势解释密度递减，并展示潮汐迁移可产生高阶共振。
2024-11-04 astro-ph.EP
Tidal heating in multilayer planets: Application to the TRAPPIST-1 system
TRAPPIST-1（Gillon et al. 2017）是一个非常紧凑的行星系：七颗地球大小的行星以低于0.07 AU的距离围绕太阳附近已知最小的M矮星之一（质量小于0.09 $M_\odot$）运行。在经典的宜居带内有3颗行星，这个系统代表了未来仪器的一个有趣的观测目标，如JWST（例如Barstow & Irwin 2016）。当行星靠近时，潮汐相互作用通过控制行星的轨道配置和旋转状态在系统的演化中起着至关重要的作用。对于最近的行星，相关的潮汐耗散可能会影响它们的内部演化，并可能影响它们的气候和可居住性。在Tobie等人2005年之后，我们建立了TRAPPIST-1行星内部结构的多层模型，考虑了Grimm等人（2018）的质量和半径，然后我们计算了潮汐响应并估计了每个行星的潮汐热通量以及潮汐加热随深度的分布。最后，我们将我们的结果与Efroimsky（2012）的均匀模型进行比较，并评估加热速率对行星各层热状态的影响。
2018-10-26 astro-ph.EP
A hot Uranus transiting the nearby M dwarf GJ3470. Detected with HARPS velocimetry. Captured in transit with TRAPPIST photometry
本文报道了GJ 3470 b的发现，它是一颗质量为m_p = 14.0 ± 1.8 Mearth，半径为R_p = 4.2 ± 0.6 Rearth，周期为P=3.3371 ± 0.0002天的凌日热天王星。它的主星是一颗质量M_s=0.54 ± 0.07 Msol，半径R_s=0.50 ± 0.06 Rsol的M1.5矮星（d=25.2 ± 2.9pc）。这一发现源于HARPS的径向速度运动，该运动专注于寻找绕M矮星运行的短周期行星。一旦行星被发现，凌日搜索窗口缩小到轨道周期的10%左右，TRAPPIST就开始了测光搜索，并很快发现了行星的入口。TRAPPIST，EulerCam和NITES的额外观测明确证实了GJ 3470 b的过境性质，并允许确定其真实质量和半径。这颗恒星的可见光或红外线亮度（V=12.3，K=8.0等），加上巨大的食深D=0.57+-0.05%，使GJ 3470 b成为最适合后续表征的行星之一。
2012-06-22 astro-ph.EP
UV Surface Habitability of the TRAPPIST-1 System
随着在附近的冷恒星TRAPPIST-1的温带宜居带（HZ）发现岩石行星，这样的行星是否可能孕育生命的问题出现了。红矮星周围的可居住行星可以在辐射环境中运行，这可能会扼杀生命。来自这些恒星的紫外线耀斑比太阳耀斑更频繁、更强烈。此外，它们的温带HZ更接近恒星。在这里，我们提出了紫外线表面环境模型的TRAPPIST-1的HZ行星，并探讨生命的影响。TRAPPIST-1具有高X射线/EUV活性，使行星大气面临侵蚀的风险。如果在TRAPPIST-1的HZ区的行星上存在一个类似地球的稠密大气层，并有一个保护性的臭氧层，那么紫外线表面环境将与现在的地球相似。然而，一个被侵蚀或缺氧的大气层，将允许更多的紫外线到达表面，使表面环境甚至对高度耐紫外线的陆地极端微生物也是不利的。如果未来的观测在TRAPPIST-1的HZ中的任何行星的大气中检测到臭氧，这些将是寻找表面生命的有趣目标。我们预计我们的分析将成为深入探索TRAPPIST-1行星的恒星和大气观测的起点，以限制其紫外线表面的可居住性。
2017-03-28 astro-ph.EP
A combined transmission spectrum of the Earth-sized exoplanets TRAPPIST-1 b and c
最近在附近的超冷矮星TRAPPIST-1的宜居带附近发现了三颗地球大小的系外行星。这些行星的性质尚未确定，因为它们的质量仍然无法测量，并且没有观测约束可用于超冷矮星周围的行星群，其中TRAPPIST-1行星是第一个凌日的例子。理论预测涵盖了从耗尽到扩展的氢主导大气的整个大气范围。在这里，我们报告了对两颗内行星的组合透射光谱的天基测量，这两颗内行星在2016年5月4日同时过境的有利对齐使其成为可能。在10- $σ$层，缺乏组合光谱的特征排除了每颗行星以氢为主的无云大气;因此，TRAPPIST-1 b和c不太可能拥有扩展的气体包层，因为它们位于参数空间的区域，预计高空云/霾的形成对氢为主的大气并不重要。许多密度更大的大气层仍然与无特征的透射光谱保持一致-从无云的水蒸气大气层到金星大气层。
2016-06-03 astro-ph.EP
Probing TRAPPIST-1-like systems with K2
寻找围绕晚M矮星运行的小行星有望在未来十年内探测到地球大小的行星，这些行星的大气层可能会被描述。最近发现的TRAPPIST-1使人们对这些系统在位于主层序底部的宿主周围很常见抱有希望。在这封信中，我们调查了重新设计的开普勒任务（K2）探测类似于TRAPPIST-1的行星系的能力。我们对189颗光谱确认的M5.5至M9晚M矮星进行了一致的数据分析，以寻找行星候选者，并注入具有匹配TRAPPIST-1b和c属性的过境信号。我们在K2样本中没有发现凌日行星候选者。我们的注入测试表明，K2能够恢复两个TRAPPIST-1行星只有10%的样本，主要是因为在红色波长的效率低下的吞吐量导致泊松限制性能为这些目标。增加注入的行星半径以匹配GJ 1214 b的大小，产生70%的回收率。K2的优势在于它能够在不同的活动中探测大量的冷主机，其中10%的恢复率可能会在未来两年内变成真正的TRAPPIST-1类系统的检测。
2016-06-28 astro-ph.EP
Planet-Planet Occultations in TRAPPIST-1 and Other Exoplanet Systems
我们探讨了系外行星系统中行星-行星掩星（PPO）的发生和可探测性。在这些事件中，一颗行星遮蔽了同一系统中另一颗行星的圆盘，当其热或反射光被阻挡时，会传递一个小的光度信号。我们重点关注TRAPPIST-1中的行星，我们显示其轨道平面在90%的置信度下在0.3度内对齐。我们提出了一个光动力学模型，用于预测和计算在TRAPPIST-1和其他系统的行星大气状态的各种假设的PPO。当对所有轨道参数的不确定性进行边缘化时，我们发现TRAPPIST-1中的PPO速率约为每天1.4。我们调查了詹姆斯韦伯太空望远镜探测这些事件的前景，发现每年约有10 - 20次b和c的掩星应该高于12 - 15微米的噪音水平。这些PPO中的几个的联合建模可以导致鲁棒的检测。或者，用拟议中的起源太空望远镜进行观测，应该能够以高信噪比探测到单个的PPO。我们展示了如何使用PPO来打破凌日时间变化简并性，对行星的偏心率和质量施加强约束，并约束节点的经度，从而约束系统的完整三维结构。我们进一步展示了如何建模这些事件可以用来揭示一个星球的白天/夜晚的温度对比，并构建粗糙的表面地图。我们把我们的photodynamic代码放在github上。
2017-11-15 astro-ph.EP
Interior characterization in multiplanetary systems: TRAPPIST-1
内部表征传统上依赖于单个行星的特性，忽略了同一系统中不同行星之间的相关性。对于多行星系，行星数据通常是相关的。这是因为，微分质量和半径比绝对行星质量和半径更好地受到约束。我们探索这样的相关性和特定的多行星系统的TRAPPIST-1的数据，并研究它们的价值，我们了解行星内部。此外，我们表明，岩石内部的行星在一个多行星系可以优先探测通过研究最密集的行星代表岩石内部的类似物。我们的方法包括一个贝叶斯推断分析，使用马尔可夫链蒙特卡罗方案。我们的内部估计占预期的变化，在组成和层的核心，地幔，水海洋和冰层，以及气体信封厚度。我们的研究结果表明，（1）内部估计显着依赖于可用的丰度代理和（2）内部表征的相互依赖的行星数据的重要性是可比的数据精度的变化30%。对于TRAPPIST-1行星的内部，我们发现可能的水团质量分数一般在0- 25%之间。由于缺乏水收支与轨道周期或行星质量的明确趋势，可能的形成情景受到挑战。虽然我们的估计随着数据精度的变化相对较小，但它们主要取决于数据的准确性。如果行星质量的变化在~ 24%以内，内部将与均匀（~ 7%）或随着轨道周期（~2- 12%）增加的水团比例一致。
2018-08-06 astro-ph.EP
Hubble's Multi-Year Search for Exospheres in the TRAPPIST-1 System Reveals Frequent Microflares
本研究通过分析哈勃望远镜多年对TRAPPIST-1系统的Ly-α观测数据，约束了行星大气逃逸率，发现了频繁亚小时标微耀斑，验证了恒星自转周期，为系外行星外逸层搜索提供参考。
2025-06-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
TRAPPIST-1 and its compact system of temperate rocky planets
本文综述TRAPPIST-1系统中七颗地球大小岩石行星的特性表征进展，重点介绍凌星时刻监测对质量密度的精确约束、HST和JWST对大气类型的观测限制，以及未来探测外行星次生大气需解决的恒星污染问题。
2024-01-22 astro-ph.EP
The Chaotic Nature of TRAPPIST-1 Planetary Spin States
TRAPPIST-1系统有7颗已知的类地行星，它们围绕着一颗超冷的中心恒星以平均运动共振链紧密排列，其中一些位于估计的宜居带内。由于它们的轨道周期很短，只有几天，人们通常认为行星是潮汐锁定的，因此旋转速率等于轨道平均运动速率。然而，系统的紧凑和共振性质意味着由于它们的相互作用，这些行星的平均运动可能会有显着的变化。我们表明，这样的波动，然后可以有显着的影响，这些行星的自旋状态。在本文中，我们分析，使用详细的数值模拟，平均运动历史的三个行星，被认为是位于或接近系统的宜居带：行星d，e和f。我们证明，根据系统内的相互作用的强度，这些行星可以被推入自旋状态，这是有效的非同步。我们发现，它可以产生显着的天平动的自旋状态，如果不是完全循环的框架中与轨道共同旋转。我们还表明，这些自旋状态很可能无法维持长期稳定性，我们的许多模拟表明，自旋演化，潮汐同步力的影响下，进入准稳定的吸引子状态，持续数千年的时间尺度。
2019-07-29 astro-ph.EP
Strict limits on potential secondary atmospheres on the temperate rocky exo-Earth TRAPPIST-1 d
本研究基于 JWST 的 NIRSpec/PRISM 透射光谱观测，严格限制了 TRAPPIST-1 d 上的潜在次生大气，排除了氢主导及多种高平均分子量大气模型，指出其若有大气则极稀薄或含高空云层，若无大气则约束了其初始水量。
2025-08-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Effect of Land Albedo on the Climate of Land-Dominated Planets in the TRAPPIST-1 System
组成陆地为主的行星表面的大块物质的反射特性的变化将通过与来自主恒星的入射辐射的不同相互作用来影响行星的能量平衡。此外，低质量的冷星，如附近的M8 V矮星TRAPPIST-1，在地球物质可能表现出额外的变化的区域，相对于太阳，在较长的波长发射出相当大一部分的通量。使用社区地球系统模式（CESM），我们调查的土地表面的组成和它的行星气候的影响在空间上均匀的背景下，完全陆地覆盖的行星与干燥的大气层在轨道分离的TRAPPIST-1d，TRAPPIST-1 e，和TRAPPIST-1f。我们使用经验推导出的光谱的四个陆地组成的端元（花岗岩，方解石，旱成土，沙丘砂）和复合光谱的TRAPPIST-1这些模拟和比较这些模型输出的aquaplanet和几个溶胶光谱控制的情况下。我们报告了约50 K的全球平均地面温度的差异，大气旋转特征的变化，并减少跨赤道热传输的情况下，在红外线（方解石和沙丘砂）具有较高的吸收性的地壳材料，如花岗岩或干燥的土壤中使用的材料之间。一个水行星TRAPPIST-1d的情况下，在一个不稳定的失控温室制度的结果。因此，我们证明，确定大陆陆块的组成和组成对于准确确定类地系外行星的气候至关重要。
2020-11-06 astro-ph.EP
High-resolution reflection spectra for Proxima b and Trappist-1e models for ELT observations
最接近可能有宜居行星的恒星是冷M星。即将到来的地面和空间望远镜将能够搜索这些行星的大气层中的一系列化学物质。为了促进这一搜索并为即将到来的观测提供信息，我们对两颗最近的潜在宜居系外行星的高分辨率反射光谱进行了建模，这些系外行星在一系列陆地大气和表面压力下，在有氧和缺氧条件下，其宿主恒星的活动和非活动阶段：Proxima b，最接近的潜在可居住的系外行星，和Trappist-1 e，在Trappist-1的宜居带轨道上运行的三颗地球大小的行星之一。我们发现，大气的光谱特征，包括生物特征，如O2与还原气体如CH 4的氧化气氛，以及气候指标，如CO2和H2O的所有大气，显示在光谱的Proxima b和Trappist-1 e模型的吸收功能。然而，对于像氧气这样的特征，高分辨率的观测对于在行星的反射通量中识别它们至关重要。因此，这两颗行星将是未来利用计划中的超大望远镜在反射光下观测潜在类地行星的最佳目标之一。
2019-12-04 astro-ph.EP
High-Resolution spectral models of TRAPPIST-1e seen as a Pale Blue Dot for ELT and JWST observations
在附近M矮星的宜居带（HZ）轨道上运行的岩石系外行星为描述其大气层和寻找生物特征气体提供了独特的机会。TRAPPIST-1 e是一颗温带的地球大小的系外行星，位于附近的M矮星的HZ，可以说是极大望远镜（ELT）和詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）进行地面和太空大气特征描述的最有利目标。为了使用这些即将到来的望远镜在反射和发射光中进行未来的观测，我们模拟了TRAPPIST-1 e的高分辨率反射和发射光谱，用于现代和前生物类地大气成分。为了证明波长相关的CO2对气候和光谱的影响，我们进一步模拟了每种大气成分的五种CO2情景：多云的现代地球，无云的现代地球，多云的海洋行星，100%多云的行星，和波长无关的CO2为0.31。我们使用最近的巨肌谱能量分布（SED）的TRAPPIST-1为我们的模型。我们发现，O $_2$ + CH $_4$和O $_3$ + CH $_4$生物特征对以及气候指标（CO $_2$和H $_2$ O）显示的高分辨率反射和发射光谱的TRAPPIST-1 e，ELT可以搜索的功能。我们的高分辨率数据库的现代和前生物地球TRAPPIST-1 e模型与各种表面成分和云分布提供了一个工具，观察员训练检索算法和规划观测策略，以表征这个潜在的宜居世界。
2022-09-12 astro-ph.EP
Water transport throughout the TRAPPIST-1 system: the role of planetesimals
观测数据表明，在原行星盘的雪线附近，预计会有一条微行星带。假设在TRAPPIST-1系统中存在这样一条带，我们研究了水从该带通过星子输送到行星的可能性。通过对一个假想的小行星带动力学演化的数值模拟，完成了这项研究。我们的研究结果表明，该带的内部是动态不稳定的，位于该区域的微行星很快被散射，其中许多进入行星周围的区域。造成不稳定的主要动力机制是与最外层行星Trappist-1h的近距离相遇。位于同一区域的Trappist-1h的低阶平均运动共振2：3也有助于物体的传输。在我们的名义模型中，行星接收了不可忽略的水量，其中最小的$15$ \%是当前地球水量（EWA）的输送到行星1b，而行星Trappist-1 e和Trappist-1g接收了超过$60$ \%的EWA。我们发现，虽然水输送到行星的估计效率是稳健的，但输送到每个行星的水量可能会根据行星的初始质量和轨道而显着变化。估计的动态“半衰期”表明，撞击物的源区应在不到100万年的时间内清空。因此，所获得的结果表明，通过该系统的星子运输最好发生在早期阶段的行星系演化。
2020-07-09 astro-ph.EP
Formation of TRAPPIST-1 and other compact systems
TRAPPIST-1是一颗0.08 M的M星，最近被发现拥有至少7颗地球质量行星的行星系，所有行星都在0.1天文单位之内。这种结构令理论家感到困惑，因为行星不容易用原地模型或迁移模型来解释。在本文中，我们提出了一个方案的形成和轨道结构的TRAPPIST-1系统。在我们的模型中，行星形成开始于H2O冰线，在那里，卵石大小的颗粒--它们的起源是外盘--聚集在一起，引发流动的不稳定性。行星胚胎形成后，通过卵石吸积迅速成熟。行星的生长在地球质量上停滞，行星对圆盘的引力反馈使鹅卵石无法进入。行星通过I型迁移转移到内盘，在那里它们在磁层空腔处失速，并以平均运动共振结束。在盘分散期间，空腔半径扩大，最内侧的行星逃脱共振。我们认为，这里概述的模型也可以适用于其他紧凑的系统，许多近距离的超级地球系统是一个放大版本的TRAPPIST-1。我们还假设，很少有紧密的紧凑系统在很远的距离拥有巨行星，因为它们会阻止来自外盘的卵石通量。
2017-05-23 astro-ph.EP
Exploring TRAPPIST-1 Climate States with an Energy Balance Model
Blue Marble Space（蓝大理石空间研究所）
本文提出一种适用于研究绕低质量恒星运行的宜居类地行星的HEXTOR能量平衡模型，通过纬度坐标验证其对快速自转地球类行星的双稳态模式，并通过潮汐锁定坐标变换校准以匹配TRAPPIST-1e的表面温度均值，研究其可能的气候状态。
2026-07-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
The occurrence rate of exoplanets orbiting ultracool dwarfs as probed by K2
随着TRAPPIST-1周围行星系的发现，人们对超冷矮星作为潜在行星宿主的兴趣激增。超冷矮星周围的行星系代表了我们用JWST表征温带岩石行星大气的最佳机会。然而，TRAPPIST-1仍然是同类系统中唯一已知的系统，超冷矮星周围行星的出现率仍然受到很大的限制。我们试图对NASA K2任务观察到的超冷矮星进行完整的凌日搜索，以限制这些恒星周围行星的出现率。我们对K2观测到的超冷矮星样本进行了滤波和去噪处理，对它们的光谱能量分布进行了拟合，并使用了来自Gaia的滤波器。我们建立了一个自动管道来执行测光，光变曲线的趋势，并寻找过境。使用我们的管道的广泛的注入回收测试，我们计算我们的搜索的检测灵敏度，从而我们的样本的完整性。我们推断行星发生率的层次贝叶斯模型（HBM）来处理不确定的行星参数。随着发生率参数化的逐步功能，我们展示了一种方便的方法，直接边缘化我们的HBM（行星参数）的第二个层次。我们的方法是普遍适用的，可以大大加快推理与较大的目录检测到的行星。我们在702颗超冷矮星的样本中检测到一颗行星：一颗先前验证过的迷你海王星。因此，我们推断在1 - 20天的轨道周期内，小海王星（2 - 4 Re）的出现率为η = 0.20+0.16-0.11。对于1 - 20天内的超级地球（1 - 2 Re）和冰/气巨星（4 - 6 Re），我们分别给出了η < 1.14和η < 0.29的95%可信区间…
2020-05-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Temporal evolution of the high-energy irradiation and water content of TRAPPIST-1 exoplanets
超冷矮星TRAPPIST-1拥有七颗地球大小的凌日行星，其中一些行星表面可能含有液态水。紫外线观测对于测量它们的高能辐射和寻找从它们假定的大气中逃逸的光解水是必不可少的。我们在TRAPPIST-1c凌日期间对TRAPPIST-1 Ly- $α$线的新观测显示，恒星发射在三个月内发生了演变，这使我们无法评估是否存在扩展的氢散逸层。基于目前对恒星辐射的认识，我们研究了系统中水分流失的可能历史。行星b到d可能仍处于失控阶段，TRAPPIST-1g轨道内的行星在8 Gyr的流体动力逃逸后可能已经失去了20多个地球海洋。然而，如果TRAPPIST-1 e到h在进入宜居带后停止了水动力逃逸，那么它们可能损失了不到3个地球海洋。我们警告说，这些估计仍然受到行星质量的巨大不确定性的限制。它们可能代表了实际水分损失的上限，因为我们的假设使XUV驱动的逃逸最大化，而高层大气中的光解应该是限制过程。在进入宜居带后，后期的放气也可能为外部更大质量的行星提供了大量的水。虽然我们的研究结果表明，外行星是用JWST寻找水的最佳候选者，但它们也强调了在所有波长域进行理论研究和补充观测的必要性，以确定TRAPPIST-1行星的性质及其潜在的可居住性。
2017-08-30 astro-ph.EP
Ultraviolet-Driven Atmospheric Degeneracies Challenge Conventional Biosignature Frameworks for Terrestrial Planets with Ultracool M Dwarf Hosts: An Archean-Analog TRAPPIST-1 e Case Study
University of California, Riverside（加州大学河滨分校）；Blue Marble Space Institute of Science（蓝大理石太空科学研究所）；University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校）；NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心）；SETI Institute（搜寻地外文明研究所）；NASA Ames Research Center（NASA艾姆斯研究中心）
本研究利用一维光化学模型，量化了TRAPPIST-1的紫外光谱能量分布不确定性对太古宙地球类似大气的影响，发现不同紫外光谱导致CH4、CO、O2和O3丰度数量级变化，产生光化学简并性，可能产生假阳性非平衡生物特征，并指出CO是区分非生物与生物表面边界假设的有力指标。
2026-06-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Effect of vegetation on the temperatures of Trappist-1 planets
TRAPPIST-1是一个超冷的矮行星，拥有一个由七颗行星组成的系统。虽然行星的轨道特性、半径和质量现在都受到很好的限制，但一个开放的迷人问题是，在其中一些行星上可能会发展出适合生命的环境。在这里，我们使用一个简单的能量平衡模型，其中包括植被覆盖率的制定调查的可能性，生活影响气候的行星在TRAPPIST-1系统。结果证实，行星T-e有最好的机会成为一个可居住的世界，并表明植被覆盖显着影响由此产生的温度和可居住性。根据不同的植被类型、海陆分布和温室效应水平，评估了不同情景下植被的影响。虽然植被类型的变化产生小的变化，大约$0.1\%$，在可居住的表面分数，不同的陆地-海洋分布，也影响植被生长，产生不同的温度分布。最后，在植被生长的纬度，即使考虑到温室效应水平高于类似地球的情况，当地温度的降低仍然是确定行星温度分布的一个相关贡献。
2020-01-24 astro-ph.EP
The tidal parameters of TRAPPIST-1 b and c
TRAPPIST-1行星系由7颗行星组成，它们之间的距离在0.05天文单位以内，其中5颗处于多共振链中。这些共振表明该系统是通过行星迁移形成的;随后的潮汐演化减弱了大部分初始偏心率。我们使用动态N体模拟来估计在行星形成过程中出现的多共振配置需要多长时间才能打破。从那里，我们使用长期理论对行星b和c的潮汐参数提出限制。我们根据多层内部模型校准我们的结果，这些模型是为了拟合行星的质量和半径而构建的，潮汐参数是独立计算的。动力学模拟表明，行星通常在形成后3000万年变得不稳定。{假设始终同步旋转}我们计算行星b的$\frac{k_2}{Q} \gtrsim 2\times 10^{-4}$和行星c的$\frac{k_2}{Q} \gtrsim 10^{-3}$。内部模型产生TRAPPIST-1 b的$(0.075-0.37) \times 10^{-4}$和TRAPPIST-1 c的$(0.4-2)\times 10^{-4}$。{动力学和内部}模型之间的协议是不是太强，但仍然是有用的约束系统的动力学历史。我们认为，这种双管齐下的方法可以进一步使用在其他多共振系统，如果行星的轨道和内部参数是足够的众所周知的。
2019-05-01 astro-ph.EP
Assessing the Habitability of the TRAPPIST-1 System Using a 3D Climate Model
TRAPPIST-1系统为研究多个太阳系外类地行星及其大气层提供了一个非凡的机会。在这里，我们使用国家大气研究中心社区大气模型版本4来研究TRAPPIST-1系统中行星的可能气候和可居住性。我们假设海洋覆盖的世界，大气层由N2，CO2和H2O组成，并根据观测定义了轨道和地球物理特性。模型结果表明，内三颗行星（b、c和d）目前位于传统液态水宜居带的内缘。因此，如果水曾经存在于内行星上，它们将经历一个失控的温室效应，并将水流失到太空中，使它们今天干燥。相反，外三颗行星（f、g和h）落在宜居带的最大二氧化碳温室外缘之外。模型结果表明，尽管有高达30 bar的CO2大气，外行星也不会变暖，而是进入雪球状态。中间的行星（e）代表了TRAPPIST-1系统中目前可居住的海洋覆盖世界的最佳机会。行星e可以维持至少一些可居住的表面区域，0 - 2巴的CO2，这取决于背景N2含量。对于一个被海洋覆盖的行星e来说，在1 bar的N2和0.4 bar的CO2或1.3 bar的纯CO2大气中，可以保持接近今天的地球地面温度。
2018-03-31 astro-ph.EP
The Carbon-Deficient Evolution of TRAPPIST-1c
本文通过耦合排气与大气逃逸模拟研究 TRAPPIST-1c 大气演化，发现恒星风剥离不足以解释其碳缺乏，推断其形成时挥发物贫乏或早期氢逃逸损失大量 CO₂，并指出更远的 TRAPPIST-1 行星更易保留大气。
2023-11-29 astro-ph.EP
