A sub-Neptune sized planet transiting the M2.5-dwarf G 9-40: Validation with the Habitable-zone Planet Finder
我们使用高精度的近红外（NIR）径向速度（RV）观测与宜居带行星（HPF），精密扩散器辅助地面测光与自定义窄带测光滤波器，和自适应光学成像，验证了发现的2个地球半径的次海王星大小的行星附近的高自行M2.5-矮星G 9 - 40（EPIC 212048748）。距离$d=27.9\mathrm{pc}$的G 9 - 40 b是迄今为止K2发现的第二个最近的凌日行星。这颗行星的凌日深度（$\sim$ 3500 ppm），再加上其邻近的主星在近红外波段（J = 10，K = 9.2）的亮度，使得G 9 - 40 b成为最适合用JWST、ARIEL和即将到来的极大望远镜进行透射光谱分析的次海王星大小的行星之一。这颗恒星相对不活跃，自转周期为$\sim$ 29天。为了估计光谱恒星参数，我们描述了我们的经验光谱匹配算法的实现，使用高分辨率近红外HPF光谱。利用该算法，我们得到了$T_{\mathrm{eff}}=3404\pm73$的有效温度K，以及$\mathrm{[Fe/H]}=-0.08\pm0.13$的金属丰度.我们的RV，再加上从凌日测光的轨道参数，排除行星质量以上$11.7 M_\oplus$与99.7%的置信度假设一个圆形轨道。根据其半径，我们预测$M=5.0^{+3.8}_{-1.9} M_\oplus$的质量和$K=4.1^{+3.1}_{-1.6}\mathrm{m\:s^…
2019-12-01 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
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
The habitable zone for Earthlike exomoons orbiting Kepler-1625b
最近宣布的一个海王星大小的系外卫星候选者绕着木星大小的物体开普勒-1625b运行，迫使我们重新思考我们对系外卫星及其宿主系外行星的假设。在本文中，我描述了计算的宜居带的类地外卫星在轨道上的开普勒1625 b在各种假设。我发现，候选的系外卫星，开普勒-1625 b-i，目前并不居住在系外卫星宜居带，但可能已经这样做时，开普勒-1625占领的主要序列。如果它拥有自己的月亮（一个“月亮月亮”），这是地球，这可能是一个潜在的居住世界。如果其他的系外卫星围绕开普勒-1625 b运行，那么在主序相期间，有一系列可能的半长轴/偏心率允许一个可居住的表面，同时在开普勒-1625 b-i的扰动下保持动力学稳定。然而，这取决于有效的大气CO $_2$调节。
2018-11-28 astro-ph.EP
Formation of Earth-sized planets within the Kepler-1647 System Habitable Zone
开普勒-1647是一个双星系统，有两颗太阳型恒星（大约1.22和0.97太阳质量）。它是开普勒探测器探测到的质量最大的环联星行星（1.52木星质量），轨道周期最长（1，107.6天），位于系统的宜居带（HZ）内。在这项工作中，我们研究了在其HZ范围内形成和容纳地球大小的行星的能力。首先，我们计算了它的HZ的限制，并在该区域内进行了数值稳定性测试。我们发现HZ有三个子区域显示出稳定性，一个是内部，一个是共轨，还有一个是主行星开普勒1647 b的外部。在这三个区域的范围内，我们进行了行星形成的数值模拟。在行星的内部和外部区域，我们使用了两种不同的密度分布来探索不同的形成条件。在共眶区，我们使用了8个不同的椎间盘总质量值。我们发现，许多共振位于区域内，导致大部分圆盘物质在行星形成之前被喷射出来。因此，该系统可能有两个带有柯克伍德缺口的小行星带，类似于太阳系的主小行星带。共轨区域被证明是极其敏感的，不允许行星形成，但显示这个双星系统有能力拥有特洛伊天体。最后，我们寻找地球大小的月球的稳定区域。我们发现，对于一个质量达到0.4 Hills半径的卫星来说，它是稳定的。
2021-04-23 astro-ph.EP
A model Earth-sized planet in the habitable zone of $α$ Centauri A/B
岩石系外行星的整体化学成分和内部结构对于了解其长期演化和潜在的可居住性至关重要。对太阳系岩石天体和其他行星系的化学成分的观测越来越多地显示出一种一致的图景，即岩石行星的化学成分反映了其宿主恒星的难熔元素，而这种表达方式则分解为挥发物。这一行为可以用行星形成和早期演化过程中的挥发分来解释。在这里，我们应用一个脱挥发分模型与太阳系天体校准我们最近的类太阳恒星的化学成分- $α$半人马座A和B -估计在这个二元系统（“$α$ -半人马座地球”）中的任何可居住带岩石行星的整体组成。通过对可能的行星内部和早期大气的进一步建模，我们发现与地球相比，这样的行星预计具有（i）类似地由硅酸盐主导的还原（原始）地幔，尽管富含含碳物质（石墨/金刚石）;（ii）稍大的铁核心，核心质量分数为$38.4_{-5.1}^{+4.7}$ wt%（参见图1）。地球的32.5 $\pm$ 0.3重量%）;（iii）相当的水储存能力;和（iv）类似于太古代地球的CO $_2$ -CH $_4$ -H $_2$ O主导的早期大气。进一步考虑到它的$\sim$低25%的来自长寿命放射性核素的内在放射性加热，一个古老的$α$ -Cen-地球（比地球老$\sim$ 1.5-2.5 Gyr）预计有效率较低的地幔对流和行星表面重塑，具有潜在的长期停滞盖制度的历史。
2022-01-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Water loss from Earth-sized planets in the habitable zones of ultracool dwarfs: Implications for the planets of TRAPPIST-1
超冷侏儒（UCD; $T_{\rm eff}<\sim3000~$ K）在$\sim$ 1 Gyr后冷却到主序列上。对于褐矮星来说，这种冷却永远不会停止。它们的宜居带（HZ）因此至少在它们生命的第一个Gyr期间向内延伸。假设它们拥有水，在UCD的HZ中发现的行星在进入HZ之前经历了失控的温室阶段，对于液态水来说太热了。有人提出，这类行星是在早期阶段的高温下变干的，并以干燥世界的形式进入HZ。在这里，我们考虑到最近的上限UCD的XUV发射和使用一维辐射流体动力学模拟在此前HZ热阶段的水分损失模型。我们讨论了整个UCD的范围，但也关注最近在$0.08~M_\odot$矮TRAPPIST-1周围发现的行星。尽管假设水的FUV光解和XUV驱动的氢逃逸最大化，但我们发现行星可以在UCD的HZ中保留大量的水，在$0.04$ - $0.06~M_\odot$范围内具有最佳点。我们还研究了TRAPPIST-1系统使用所观察到的XUV通量的限制。我们发现TRAPPIST-1b和c可能已经失去了多达15个地球海洋，而行星d -可能在HZ内-可能已经失去了不到1个地球海洋。根据它们最初的含水量，它们可能有足够的水来保持可居住。TRAPPIST-1行星是大气特征的关键目标，可以对UCD周围的水侵蚀提供强有力的限制。
2016-10-06 astro-ph.EP
Bioverse: Assessing the Ability of Direct Imaging Surveys to Empirically Constrain the Habitable Zone via Trends in Albedo
本研究模拟未来直接成像任务（如HWO）通过反照率趋势约束宜居带的能力，发现强趋势需25-30个系外地球样本，弱趋势更难检测，并提出多种改进策略。
2025-09-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
SPECULOOS exoplanet search and its prototype on TRAPPIST
现代科学最重要的目标之一是确定其他太阳周围是否存在生命。实现这一目标的最直接途径是探测具有潜在可居住表面条件的类地系外行星并确定其大气特征。最近的超冷矮星（UCD），即有效温度低于2700 K的极低质量恒星和褐矮星，代表了在未来十年内实现这一目标的独特机会。与地球-太阳类似物相比，凌日法探测这些物体周围潜在的可居住地球大小行星的潜力大大增加。此外，只有经过附近UCD的类地行星才适合进行彻底的大气特征描述，包括寻找可能的生物特征，例如詹姆斯韦伯太空望远镜。在本章中，我们首先描述UCD的物理特性以及它们为探测适合大气特征的潜在可居住的地球大小的行星所提供的独特潜力。然后，我们介绍了SPECULOOS地面过境调查，这将寻找地球大小的行星过境最近的UCD，以及它的原型调查的TRAPPIST望远镜。最后，我们讨论了最近探测到的一个系统的七个温带地球大小的行星过境附近的UCD，TRAPPIST-1的原型调查提供的前景。
2017-10-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Inner Edge of Habitable Zones for Earth-sized Planets with Various Surface Water Distributions
当行星接收到的日射量超过一个称为失控阈值的临界值时，液态表面水就会完全蒸发，形成宜居带的内边缘。因为陆地行星可以从干燥的热带地区发出大量的辐射，它们比水行星有更高的失控阈值。在这里，我们系统地研究了失控的各种地表水分布的阈值使用三维动力学大气模式。随着干表面积的增加，赤道均匀地表水分布的失控阈值从水行星制度的典型值（~ 130%S0）增加到陆地行星制度的典型值（~ 155%S0），其中S 0是目前地球的日射量。虽然这一结果是类似于以前的工作考虑纬向均匀的地表水分布，失控阈值的陆地行星制度是相当低的，以前的工作相比。这是因为热带大气的一部分总是潮湿的，为均匀的情况下。我们还考虑了由地球、火星和金星地形决定的地表水分布。我们发现，它们的失控阈值接近于地球均匀情况下的失控阈值，并且在水行星和陆地行星制度之间的边界处的水量约为地球海洋的10%。这清楚地表明，失控阈值并不是由中心恒星的光度唯一决定的，而是由类地水行星本身的表面水分布引起的。
2019-08-16 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
Thermal-orbital coupled tidal heating and habitability of Martian-sized extrasolar planets around M stars
M型恒星是寻找太阳系外可居住行星的好目标。由于它们的有效温度很低，M星的宜居带非常接近恒星本身。对于靠近恒星的行星，潮汐加热在热演化和轨道演化中起着重要的作用，特别是当行星轨道具有相对较大的偏心率时。虽然潮汐加热与行星的热状态和轨道相互作用，但对M星周围的太阳系外行星的这种耦合计算还没有进行过。我们使用简单的结构和轨道模型进行耦合计算，并分析了一个类地行星的热状态和可居住性。考虑到这颗行星是火星大小，潮汐加热并部分融化地幔，如果恒星质量小于太阳质量的0.2倍，并且轨道的初始偏心率大于0.2，则保持平衡态。由于地幔熔化而减少的热量耗散使这颗行星即使轨道距离很小，也能在宜居带停留10 Gyr以上。平衡态下的地表热通量介于火星和木卫一之间。行星的热状态主要取决于偏心率的初始值和恒星的质量。
2014-06-10 astro-ph.EP
A Second Earth-Sized Planet in the Habitable Zone of the M Dwarf, TOI-700
我们报告的TOI-700 e，0.95 R $_\oplus$行星居住在乐观宜居带（HZ）的主恒星的发现。这一发现是通过NASA的凌日系外行星调查卫星（TESS）多年的监测实现的。主恒星TOI-700（TIC 150428135）是一颗近距离（31.1 pc）不活跃的M2.5矮星（$V_{mag} = 13.15$）。目前已知TOI-700拥有三颗行星，包括一颗小型HZ行星TOI-700 d。这颗新行星的轨道周期为27.8天，根据它的半径（0.95 R $_\oplus$），它可能是岩石。在TESS任务的第1年和第3年，在21个扇区观察到TOI-700，其中包括第3年以20秒的节奏观察到的10个扇区。使用这一整套TESS数据和额外的后续观察，我们识别，验证和表征TOI-700 e。这一发现为在附近和明亮的宿主恒星上过境的小型HZ行星的短名单增加了另一个世界。这样的系统，其中的恒星足够明亮，可以使用当前和未来的设施进行后续观测来限制行星质量和大气层，这是非常有价值的。多个小的HZ行星的存在使得这个系统对后续观测更具吸引力。
2023-01-09 astro-ph.EP
HPIC: The Habitable Worlds Observatory Preliminary Input Catalog
本文构建了包含约13,000颗近距亮星的HPIC星表，作为宜居世界天文台寻找类地行星的潜在目标，并通过自动化流水线提供恒星属性，验证了其用于任务产率计算和权衡研究的有效性。
2024-02-12 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Habitable Planets Around White Dwarfs: an Alternate Mission for the Kepler Spacecraft
很大一部分白矮星（WD）可能在它们的宜居带中拥有行星。由于地球大小的WD和它的地球大小的行星之间的对比度减小，这些行星可能为我们提供了在过境系外行星上检测生物标记的最佳机会。JWST能够获得这些行星的第一个光谱测量结果，但WDs周围没有已知的行星。在这里，我们建议利用开普勒航天器在2轮模式下的独特能力，进行凌日调查，能够确定WD的宜居带中的第一颗行星。我们建议在SDSS成像区域获得10，000 WD的开普勒时间序列测光，以搜索宜居带中的行星。由于开普勒的大视场，历史上第一次可以同时观测到大量的WD，这对于发现凌日至关重要。我们提出的调查需要总共200天的观测时间，并将在WD宜居带中发现多达100颗行星。这次调查将保持开普勒的精神，寻找可居住的地球，但附近的新主机。通过几天的观测和每个领域的分钟节奏，它还将开辟一个完全未知的发现空间。除了行星，这项调查是敏感的脉动WD，以及食短周期恒星和亚恒星的同伴。这些对于限制双WD合并率及其对Ia型超新星和引力波前景的贡献具有重要意义。由于我们的目标相对较低的数密度，这个计划可以与其他项目结合起来，这些项目将受益于开普勒的高节奏和多场观测，例如对附近M矮星的星等有限的完整样本进行凌日调查，或者对相同场中的变星（例如RR Lyrics）进行星震学研究。
2013-08-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The First Habitable Zone Earth-sized Planet from TESS. I: Validation of the TOI-700 System
我们提出了一个三行星系统的发现和验证附近（31.1 pc）M2矮星TOI-700（TIC 150428135）。TOI-700位于南半球的TESS连续观测区;跨越11个扇区的观测显示了三颗行星，半径从1 R $_\oplus$到2.6 R $_\oplus$不等，轨道周期从9.98到37.43天不等。地面跟踪与诊断审查和验证测试相结合，使我们能够排除常见的天体物理假阳性情况，并验证行星系统。最外层的行星TOI-700 d，半径为$1.19\pm0.11$ R $_\oplus$，位于其主星的保守宜居带，在那里它接收到来自主星的通量，约为地球日射量的86%。与其他一些在其宜居带中拥有地球大小的行星的低质量恒星相比，TOI-700表现出低水平的恒星活动，这为研究影响大气逃逸的各种条件下的潜在岩石行星提供了宝贵的机会。虽然用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）对TOI-700 d进行大气表征将是一项挑战，但更大的次海王星TOI-700 c（R = 2.63 R $_\oplus$）将是JWST及以后的一个极好的目标。TESS计划返回南半球，并在其扩展任务中观察TOI-700的另外11个扇区，这将对已知的行星参数提供进一步的限制，并搜索系统中的其他行星和过境时间变化。
2020-07-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
The Demographics of Kepler's Earths and super-Earths into the Habitable Zone
了解类太阳恒星的宜居带中是否存在地球大小的行星，对于寻找类似地球的行星至关重要。然而，由于缺乏可靠的开普勒探测到这类行星，许多估计都是从近距离（$2<P_{\mathrm{orb}}<100$天）的人口中得出的，其半径可能在大气质量损失机制的影响下有不同的演变。在这项工作中，我们计算了FGK星（$0.56-1.63\,M_\odot$）的近距离超级地球（$\sim1-2\,R_\oplus$）和次海王星（$\sim2-3.5\,R_\oplus$）的内在发生率作为轨道周期的函数，并找到两个制度的证据：超级地球在短轨道周期更丰富，次海王星在较长的轨道周期更丰富。我们拟合了一个参数模型，在五个人口相等的恒星质量箱，并发现这两个制度之间的过渡轨道周期与恒星质量的规模，如$P_\mathrm{trans} \propto M_*^{1.7\pm0.2}$。这些结果表明，前亚海王星的人口污染了Gyr-old接近超级地球的人口，这表明人口是由大气损失形成的。使用我们的模型来约束长期人口的本质岩石行星，我们估计的发生率$Γ_\oplus = 15^{+6}_{-4}\%$地球大小的宜居带行星，并预测，亚海王星可能是$\sim$的两倍常见的超级地球在宜居带（当归一化的自然对数轨道周期和半径范围内使用）。最后，我们讨论了我们的研究结果的背景下，未来的任务寻找宜居带行星。
2022-09-08 astro-ph.EP
Advanced Technology Large-Aperture Space Telescope (ATLAST): Characterizing Habitable Worlds
先进技术大孔径太空望远镜（ATLAST）是下一代紫外-光学-近红外太空望远镜的一套任务概念，孔径尺寸为8至16米。ATLAST使用内部日冕仪或外部掩星仪，可以表征地球大小的系外行星的大气和表面，这些系外行星位于长寿命恒星的宜居带中，距离约为45 pc，包括其旋转速率，气候和可居住性。ATLAST还将使我们能够收集有关主要地表特征的性质、云量和气候变化以及地表植被季节性变化的信息。ATLAST将能够在5年内访问多达200颗恒星，每颗至少三次，这取决于星光抑制技术和望远镜孔径。可以对感兴趣的系统进行更频繁的访问。
2009-11-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
Transit Searches for Habitable-Zone Exoplanets with Artificial Intelligence
本综述探讨人工智能在宜居带系外行星凌星信号搜索各环节的进展，指出其可提升分析效率、恢复弱信号，结合物理建模等能提高发现效率与可靠性。
2026-08-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Astrometric Accelerations of Provisional Targets for the Habitable Worlds Observatory
本研究利用Hipparcos和Gaia EDR3天体测量数据，识别HWO临时目标中表现出星测量加速度的恒星，发现54个目标有显著加速度，并评估了伴星对宜居带行星动力学稳定性的潜在影响。
2025-06-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Effect of Multiple Heat Sources on Exomoon Habitable Zones
已知有数十颗木星和超级木星系外行星在恒星宜居带内或附近绕着它们的宿主恒星运行，最近有人提出，火星大小的卫星可以在太阳系之外提供丰富的表面栖息地。目前正在进行几次对这种系外卫星的搜索，即将到来的太空任务和地面超大型望远镜的精湛天文数据质量可能使探测和表征系外卫星在不久的将来成为可能。在这里，我们探讨了潮汐加热对火星到地球大小的卫星托管液态地表水的潜力的影响，我们比较了潮汐平衡模型和粘弹性模型预测的潮汐加热率。除了潮汐加热，我们还考虑了恒星辐射，行星照明和来自行星的热量。然而，可能的月球大气层的影响被忽略了。我们映射的环行宜居带不同的恒星距离在特定的恒星-行星-卫星配置，并确定这些地区的潮汐加热占主导地位的恒星辐射。我们发现，“恒温器效应”的粘弹性模型是显着的，不仅在大距离的恒星，而且在恒星的宜居带，恒星辐射是普遍的。我们还发现，偏心率在0.001 - 0.01之间的火星大小卫星的潮汐加热是类日星3- 5 AU和M3矮星0.4- 0.6 AU的主要能源。后者将更容易被探测到（如果它们存在的话），但由于来自恒星的引力摄动，它们的轨道稳定性可能会受到威胁。
2017-03-07 astro-ph.EP
HWO Target Stars and Systems: A Prioritized Community List of Potential Stellar Targets for the Habitable Worlds Observatory's ExoEarth Survey
本文介绍HWO TSS25目标恒星列表，按优先级分类潜在恒星目标，整合产率计算，识别高概率观测样本，以指导社区前期工作并最大化科学产出。
2025-10-09 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
On the Detection of (Habitable) Super-Earths Around Low-Mass Stars Using Kepler and Transit Timing Variation Method
利用凌日变时法对低质量冷恒星宜居带中地球大小的行星和超级地球的可探测性进行了广泛的研究。我们考虑了由恒星、凌日巨行星和类地扰动星组成的系统，并计算了系统参数不同值下的TTV。为了确定开普勒可以探测到这些变化的参数范围，我们考虑了福特等人（2011，ArXiv：1102.0544）的分析，并假设20秒的峰-峰变化将在该望远镜的光度灵敏度范围内。我们进行了模拟共振和非共振轨道，并确定了范围的半长轴和偏心率的过境和扰动机构的地球大小的行星或超级地球在宜居带的低质量恒星将产生这样的TTV。我们的模拟结果表明，在一般情况下，一阶和二阶共振附近的外微扰显示出更高的检测前景。只有在1：2和1：3平均运动共振附近，内部扰动才有可能被检测到。例如，对于一颗典型的M星，如果它的凌日行星的轨道在15到80天之间，那么在宜居带中的地球质量摄动就可以产生可探测的TTV。我们提出了我们的模拟的细节，并讨论了不同的低质量恒星周围的类地行星的检测结果的影响。
2011-07-14 astro-ph.EP
The Direct Mid-Infrared Detectability of Habitable-zone Exoplanets Around Nearby Stars
位于最近的几颗恒星的宜居带内的巨行星目前可以用地面望远镜拍摄到。在未来十年内，极大望远镜（ELT）将开始以高得多的灵敏度（$-$）对附近更多恒星的宜居带进行成像，从而可能对最近恒星周围的系外地球进行成像。为了确定未来十年最有希望的观测候选者，我们建立了一个理论框架，根据现有的大气和演化模型，在中红外波段直接探测地球$-$到超木星质量的系外行星。在83颗最近的BAFGK型恒星中，我们选择了37颗年龄在10 pc以内的FGK型恒星和34颗年龄在30 pc以内的BA型恒星。我们根据行星有效温度的参数模型，根据恒星的光度、距离和年龄，以及行星的轨道半长轴、半径和半径来确定目标的优先级。然后，我们预测最有可能的行星是可探测到目前的8米望远镜和39米ELT与高达100小时的观察每颗恒星。综上所述，我们建议探测宜居带系外行星所需的观测时间，范围从非常接近的温带地球大小的行星到更遥远的年轻巨行星。然后，我们为当前的望远镜和即将到来的ELT推荐理想的初始目标。
2022-12-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Debris disks and their properties with the Habitable Worlds Observatory
本研究指出当前碎屑盘观测多局限于恒星系统外区、缺乏类地行星区信息的问题，提出利用Habitable Worlds Observatory的高分辨率、小内工作角和高灵敏度，研究碎屑盘内区结构成分并搜寻形成中的岩质行星。
2025-09-29 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Transit and Radial Velocity Survey Efficiency Comparison for a Habitable Zone Earth
凌日和视向速度搜索是两种用于识别附近太阳系外行星的技术，这些行星会经过明亮的恒星。确定明亮恒星周围这些系外行星的强大样本以进行详细的大气特征描述是一项重大的观测任务。在这项研究中，我们描述了一个框架，回答了一个问题，无论是过境或径向速度调查是更有效地找到过境系外行星给定相同的观测时间。在框架内，我们表明，过境调查的窗口函数可以近似使用超几何概率分布。我们估计所需的观测时间的过境调查，以找到一个过境地球大小的系外行星在HZ，重点是晚型恒星。我们还估计了径向速度精度必要的检测等效HZ地球质量的系外行星，也过境时使用等量的观测时间作为过境调查。我们发现，一个径向速度调查与sig_rv~0.6 m/s的精度有相当的效率，在观测时间方面的凌日调查所需的光度精度sig_phot~300 ppm的晚M~矮星的HZ中找到一个凌日地球大小的系外行星。对于超级地球，sig_rv~2.0 m/s精度径向速度测量与sig_phot~2300 ppm的凌日测量具有相当的效率。
2014-06-24 astro-ph.EP
Physical constraints on the likelihood of life on exoplanets
系外行星学中最基本的问题之一是确定一个给定的行星是否适合居住。我们通过考虑关键的物理特征，如温度对生态和进化过程的作用，以及通过流体动力学逃逸和恒星风蚀造成的大气损失，来估计行星宜居倾向的相对可能性。从我们的分析中，我们表明，地球大小的系外行星在M矮星周围的宜居带似乎显示出相对于地球更低的宜居前景，由于更高的入射紫外线通量和更近的距离到主恒星。我们通过专门计算最近发现的系外行星Proxima b和TRAPPIST-1 e（支持生命）的可能性来说明我们的结果，我们发现它们比地球小几个数量级。
2017-07-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Imaging low-mass planets within the habitable zone of α Centauri
巨大的系外行星在广阔的轨道上已经被直接成像在年轻恒星周围。如果中红外线的热背景可以减轻，那么质量较低的系外行星也可以成像。在这里，我们提出了一种基于地面的中红外观测方法，可以对附近恒星周围的低质量温带系外行星进行成像，特别是在最近的恒星系统Alpha Centauri内。基于100小时累积观测中75-80%的最佳质量图像，我们证明了在半人马座阿尔法A的大部分宜居带中对温暖的亚海王星大小的行星的敏感性。这比最先进的系外行星成像质量检测极限更敏感一个数量级。我们还讨论了在半人马座阿尔法A周围可能探测到的系外行星或系外黄道盘。然而，不能排除来源不明的仪器伪影。这些结果证明了用当前和即将到来的望远镜成像岩石可居住区系外行星的可行性。
2021-04-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetic shielding of exomoons beyond the circumplanetary habitable edge
由于在恒星宜居带（HZ）中发现的大多数行星和行星候选者都是超级地球和气体巨星，而不是类地行星，我们自然想知道它们的卫星是否适合居住。第一次探测到这样的系外卫星现在已经变得可行，由于观测偏差，它的质量至少是火星的两倍。但是形成模型预测卫星很难像地球一样大。因此，一颗巨大行星的磁层可能是这样一颗卫星被宇宙和恒星高能辐射屏蔽的唯一可能性。然而，行星辐射带也可能对系外卫星的可居住性产生不利影响。在这里，我们综合模型的巨行星的磁环境的演变与阈值从失控的温室效应（RG）来评估的可居住性的系外卫星。对于适度的偏心率，我们发现，在K矮星周围的HZ中心的海王星大小的行星周围的卫星要么处于RG状态，不适合居住，要么它们将在宽轨道上，它们不会受到行星磁层的影响。类似土星的行星有更强的磁场，而类似木星的行星在形成后不久就可以覆盖住附近的可居住卫星。从照明和潮汐加热的角度来看，距离巨行星约5到20个行星半径的卫星可以居住，但行星磁层仍然会严重影响它们的可居住性。
2013-09-03 astro-ph.EP
Revision of Earth-sized Kepler Planet Candidate Properties with High Resolution Imaging by Hubble Space Telescope
我们提出了我们的哈勃太空望远镜计划的结果，并描述了我们的分析方法是如何被用来重新评估一些最有趣的开普勒行星候选人的可居住性。我们的计划观察了22个开普勒感兴趣的对象（KOI）的主恒星，其中几个被发现是开普勒未解决的多恒星系统。我们使用我们的高分辨率成像空间解析开普勒-296，KOI-2626和KOI-3049的恒星多样性，并开发从WFC 3/UVIS上的F555 W和F775 W滤波器到开普勒测光（Kp）的转换。Kepler-296双星系统（5颗行星）预计分离0.217”（80 AU）; KOI-2626（1颗行星候选者）是一个三星系统，主恒星和次恒星之间的距离为0.201”（70天文单位），主恒星和第三恒星之间的距离为0.161”（55天文单位）。双星系统KOI-3049（1颗行星候选者）的预测距离为0.464”（225天文单位）。我们使用我们测量的光度学来拟合分离的恒星成分与最新的合成光度学的Eschera-Regina恒星模型，得出结论，该系统是同时代的。这三个系统的成分范围从中K矮星到中M矮星光谱类型。我们解决了每个系统的行星性质的分析，并通过MCMC算法使用我们独立的恒星参数。行星的范围从~ 1.6R_地球到~ 4.2R_地球，大多数是超级地球和迷你海王星。由于恒星的多样性，一些以前在宜居带的行星实际上并不适合居住，而其他行星可能适合居住，这取决于它们假设的恒星宿主。
2015-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Effects of M dwarf magnetic fields on potentially habitable planets
我们研究了M矮星的磁场对类地行星的影响。这些磁场可以减少行星磁层的大小，以至于行星大气的很大一部分可能会受到恒星风的侵蚀。我们使用了15颗活跃的dM恒星的样本，重建了这些恒星的表面磁场图，以确定行星轨道上的磁压，从而确定其磁层的最大尺寸，这只会通过考虑恒星风而减少。我们的方法提供了一种快速的手段来评估哪些行星最受恒星磁场的影响。我们发现，假设类地行星与类似的地球磁化（1G）轨道的内部（外部）边缘的宜居带的这些恒星将目前的磁层延伸到最多6（11.7）行星半径。为了维持地球大小的磁层，除了少数情况外，类地行星要么（1）需要在比宜居带的传统界限远得多的轨道上运行;要么（2）如果它在宜居带内运行，它至少需要一个磁场，从几个G到几千个G不等。通过假设更适合年轻地球（3.4光年前）的磁层尺寸，所需的行星磁场要弱一个数量级。然而，在这种情况下，行星的极冠面积是两倍大，这是不受行星间空间粒子运输的保护。当恒星变老，自转速率和磁场降低，行星际磁压降低，行星的磁层可能扩大。使用经验得出的旋转活动/磁性关系，.（续）
2013-06-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Habitable-zone Planet Finder Detects a Terrestrial-mass Planet Candidate Closely Orbiting Gliese 1151: The Likely Source of Coherent Low-frequency Radio Emission from an Inactive Star
由LOFAR探测到的来自Gliese 1151（一颗静止的M4.5矮星）的相干低频无线电发射，其无线电发射特性与理论预期的地球大小的行星在1-5天轨道上的恒星-行星相互作用一致。来自麦克唐纳天文台10米霍比-埃伯利望远镜上的宜居带行星X（HPF）光谱仪的新的近红外径向速度，与HARPS-N以前的速度相结合，揭示了一个周期性的多普勒特征，与一颗轨道为2.02天的$m\sin i = 2.5 \pm 0.5 M_\oplus$系外行星一致。凌日系外行星勘测卫星（TESS）的精确测光显示没有耀斑或活动特征，与静止的M矮星一致。虽然在TESS数据中没有检测到行星凌日，但在$\sim2$日周期的测光中可以检测到弱的光度调制。这种用多普勒径向速度技术对候选行星信号的独立探测进一步增加了在无线电波长上首次探测到恒星-系外行星相互作用的权利，并有助于验证这种用于探测系外行星的新兴技术。
2021-02-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanets beyond the Conservative Habitable Zone: I. Habitability
本研究通过细化早期宜居带模型、引入潮汐锁定行星的解析气候模型，拓展了保守宜居带的内外边界，可解释JWST探测到的近M矮星温暖超级地球的水汽信号，也涵盖了冰下水导致的外扩情况。
2025-10-01 astro-ph.EP
Habitable Zone and Atmosphere Retention Distance (HaZARD) Stellar-evolution-dependent loss models of secondary atmospheres
本研究结合行星大气与恒星演化模型，计算地球大小行星保留CO2或N2大气的距离及其随恒星活动的演化，为JWST和Ariel目标选择提供依据。
2025-02-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
RoSETZ: Roman Survey of the Earth Transit Zone -- a SETI-optimized survey for habitable-zone exoplanets
RoSETZ是罗曼望远镜针对地球凌日带的巡天，旨在搜索宜居带岩石行星，预计发现120-630颗地球大小行星，产量为已知的5-20倍，并支持SETI策略与自校准。输出严格JSON。{
2023-06-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Mid-InfraRed Exo-planet CLimate Explorer MIRECLE: Exploring the Nearest M-Earths Through Ultra-Stable Mid-IR Transit and Phase-Curve Spectroscopy
本白皮书介绍了一个名为MIRECLE的任务概念-中期红色系外行星气候探测器。MIRECLE具有2米的中等孔径、宽波长覆盖范围（4 - 25微米）和下一代仪器，将能够有效地表征具有统计意义的类地行星样本，其中许多行星将位于其宿主恒星的宜居带。地球大气的光谱特性将为宜居带的内外边缘上具有稀薄大气和坚实大气的行星的分布提供限制，并为评估宜居潜力提供气候模型。对于少数最亮的目标，检测分子的特定组合将提供生物特征的证据。对于所有其他目标，这种全面的调查将过滤掉无空气，干燥或无生命的世界，从而提供一个潜在的可居住世界的子集，准备使用更大口径的望远镜进行深入的大气表征。
2019-08-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Spin evolution of Earth-sized exoplanets, including atmospheric tides and core-mantle friction
质量在0.1 - 10 M地球之间的行星被认为拥有稠密的大气层。这些大气层在行星的自转演化中扮演着重要的角色，因为由主星驱动的热大气潮汐可能会抵消引力潮汐。在这项工作中，我们研究了地球大小的系外行星的长期自旋演化。我们推广了以前的工作，包括偏心轨道和双折射的影响。我们发现，在潮汐和核幔摩擦的影响下，行星的倾斜度演化为0或180度。这些行星的自转也会演化成数量非常有限的平衡构型。一般来说，这些平衡都与轨道平均运动不同步。热大气潮汐的作用对于地球大小的行星在其系统的宜居带中变得更加重要，因此当我们寻找其潜在的可居住性时，它们不能被忽视。
2014-08-04 astro-ph.EP
A comprehensive understanding of planet formation is required for assessing planetary habitability and for the search for life
今天已知的有几十个宜居带，大约地球大小的系外行星。系外行星研究的一个新兴前沿是确定这些宜居带中哪些小行星实际上是宜居的（具有生命的所有必要条件），哪些是类地行星。许多参数和过程影响着可居住性，从轨道到详细的成分，包括挥发物和有机物，再到地质活动和板块构造的存在。虽然有些特性很快就可以直接观测到，但其他特性在可预见的未来无法通过遥感探测。因此，对行星系形成和演化的统计理解是对行星性质直接测量的关键补充。我们无法直接测量的概率评估参数对于可靠地评估可居住性，优先考虑可居住区行星进行后续工作以及解释可能的生物特征至关重要。
2018-03-23 astro-ph.EP
Inner Edge Habitable Zone Limits Around Main Sequence Stars: Cloudy Estimates
该研究采用含参数化云微物理的斑驳云一维辐射-对流气候模型，重估主序星宜居带内边缘，发现云层可使极限显著靠近，并提出用CO₂透射光谱反演云属性。
2024-01-22 astro-ph.EP
Gliese 581g as a scaled-up version of Earth: atmospheric circulation simulations
我们使用三维模拟来研究在M星的宜居带中发现的第一颗地球大小的系外行星上的大气环流。我们将Gliese 581 g视为地球的放大版本，通过考虑系外行星半径和表面重力的增加值，同时保留不受当前观测约束的参数的陆地值。我们研究了长期的，全球温度和风的地图附近的表面的系外行星-气候。格利泽581 g上适合居住的具体位置取决于系外行星是否被潮汐锁定以及全球范围内辐射冷却的速度。无论Gliese 581 g的存在是否得到证实，我们的研究都强调了使用大气环流模型来量化潜在宜居的地球大小的系外行星上的大气环流，这将是未来十年系外行星发现和表征活动的主要目标。
2011-04-05 astro-ph.EP astro-ph.GA
Dynamical Interactions and Habitability in the TOI-700 Multi-Planet System
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
研究TOI-700多行星系统的动力学相互作用，评估其宜居性，发现TOI-700e接近潮汐锁定宜居带边界，需进一步验证其宜居性。
2026-01-30 astro-ph.EP
Dim Prospects for Transmission Spectra of Ocean Earths Around M Stars
在低质量恒星周围寻找富含水的地球大小的系外行星正在迅速引起人们的关注，因为它们代表了在不久的将来描述宜居行星的最佳机会。了解这些行星的大气层，并确定通过我们即将推出的仪器的透射光谱来表征它们的最佳策略，对于限制它们的环境至关重要。在这项研究中，我们模拟了潮汐锁定的地球大小的海洋覆盖的行星在晚M到中K恒星光谱型周围的透射光谱，利用Kopparapu等人先前发表的GCM建模结果。（2017）作为我们使用NASA的行星光谱发生器（psg.gsfc.nasa.gov; Villanueva等人（2018））进行辐射转移计算的输入。我们确定的H $_2$ O光谱特征的深度作为行星地面温度和旋转速率的函数的趋势。这些趋势使我们能够计算出所需的曝光时间，以检测水蒸气在大气层中的aquaplanets通过透射光谱与即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST），以及几个未来的旗舰太空望远镜的概念正在考虑（LUVOIR和OST）的目标列表构建从TESS输入目录（TIC）。我们的计算显示，低质量恒星周围富含水的地球大小的行星的透射光谱将由云主导，光谱特征< 20 ppm，只有一小部分TIC恒星可以描述宜居带中的海洋行星。因此，我们提出了一个仔细的优先目标，最适合后续表征与下一代仪器，以协助社会有效地利用宝贵的望远镜时间。
2020-01-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Habitable Evaporated Cores and the Occurrence of Panspermia near the Galactic Center
黑洞通过气体的吸积而成长，释放出的辐射可以使附近行星的大气层光蒸发。在这里，我们夫妇的行星结构演化模型的亚海王星质量行星的银河系的中央超大质量黑洞，Sgr A $^*$的增长和研究如何行星演化的类星体活动的影响。我们发现，从Sgr A $^*$到${\sim} 20$ pc，在类星体阶段发射的XUV通量可以去除行星质量的百分之几的H/He包层;在许多情况下，这种去除导致裸露的岩石核心，其中许多位于G型恒星的宜居带（HZ）。亚海王星大小的行星的侵蚀可能是在银河系中心附近产生陆地超级地球的最普遍的渠道之一。因此，行星人口统计学在Sgr A $^*$附近可能与银河系外围大不相同。这一区域的恒星密度很高（大约比太阳附近的恒星密度高7个数量级），这意味着相邻的岩石世界之间的距离很短（$500-5000$ ~AU）。潜在的可居住的类地行星之间的接近可能使星系核附近广泛的星际胚种论的开始。更一般地说，我们预测这些现象在核星团和超致密矮星中的行星中无处不在。另一方面，球状星团受黑洞的影响较小。
2018-01-29 astro-ph.EP
O2- and CO-Rich Atmospheres for Potentially Habitable Environments on TRAPPIST-1 Planets
附近M矮星的小型系外行星为在未来十年内发现和描述可居住世界提供了可能性。TRAPPIST-1是一颗超冷的M型矮星，最近被发现有七颗地球大小的行星，主要由岩石组成。行星e、f和g的表面可能有一个液态水海洋，只要有适当的N2和CO2大气。特别是，气候模型表明，行星e和f可以维持全球液态水海洋，分别为>=0.2 bar CO2 + 1 bar N2或>=2 bar CO2。这些大气层受到恒星适度活跃色球层的紫外线辐射，这种辐射的后果是未知的。在这里，我们表明，由辐射驱动的化学反应可以产生并保持超过0.2巴的O2和0.05巴的CO，如果CO2>=0.1巴。在某些边界条件下，O2和CO的丰度可以上升到1 bar以上。由于这种O2-CO失控，TRAPPIST-1行星上的可居住环境需要富含O2和CO的大气层与共存的O3。唯一能防止这种失控的过程是海洋中O2和CO的直接重组，这是一种生物促进的反应。我们的研究结果表明，O2，O3和CO应该被认为是一起CO2作为主要分子在寻找大气签名从温带和岩石行星的TRAPPIST-1和其他M矮星。
2019-12-05 astro-ph.EP
Atmospheric Beacons of Life from Exoplanets Around G and K Stars
目前，开普勒任务、哈勃太空望远镜和大型地面望远镜对数千颗太阳系外行星的探测和定性爆炸式增长，开启了寻找具有适合维持生命的条件的类似地球的系外行星的新时代。随着更多地球大小的系外行星在不久的将来被发现，我们很快就有机会确定可居住的世界。以我们目前的能力可以探测到哪些来自可居住行星的大气生物特征气体？从富含氮氧的地球型系外行星探测常见的生物特征，包括分子氧（O2）、臭氧（O3）、水蒸气（H2O）、二氧化碳（CO2）、一氧化二氮（N2O）和甲烷（CH 4），需要用最大的太空望远镜进行数天的积分时间，因此对目前的仪器来说非常具有挑战性。在本文中，我们建议使用强大的发射从旋转振动带的一氧化氮，羟基和分子氧作为签名的氮，氧，和水丰富的大气的地球型系外行星突出的磁性活动，从年轻的G和K主序星。来自这些生命的基本化学先决条件的信号，我们称之为生命的大气信标，创造了一个独特的机会，可以在即将到来的NASA任务中对地球大小的系外行星进行直接成像观测，具有高信噪比和低光谱分辨率。
2018-01-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extended habitability of exoplanets due to subglacial water
本研究基于冰下液态水机制拓展了经典宜居带的内外边界，结合JWST等对M型矮星周围行星的水探测结果，验证了这类行星存在液态水的可能，并通过模型约束了系外行星的大气性质。
2023-10-03 astro-ph.EP
Bioverse: GMT and ELT Direct Imaging and High-Resolution Spectroscopy Assessment $\unicode{x2013}$ Surveying Exo-Earth O$_{\mathrm{2}}$ and Testing the Habitable Zone Oxygen Hypothesis
本研究利用Bioverse统计框架评估了GMT和ELT通过直接成像与高分辨率光谱探测邻近系外地球候选者O₂的能力，并探讨了ELT检验宜居带氧假说的可行性。
2025-01-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
Evaluating Habitability and Biosignature Detection on TOI-700 d: The Role of UV Environment and Atmospheric Pressure
Mackenzie Presbyterian University（麦肯锡长老会大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）
研究通过分析紫外辐射和大气压力对TOI-700 d的宜居性及生物特征检测的影响，发现不同紫外条件下大气中烟雾和臭氧的形成对地表保护和信号增强具有不同作用。
2025-10-16 astro-ph.EP
Development of the SPECULOOS exoplanet search project
SPECULOOS（Search for habitable Planets EClipsing ULTRA-COOL Stars）的目标是对最近的（$<40$ pc）超冷（$<3000$ K）矮星进行凌日搜索。该项目的主要动机是发现潜在的宜居行星，非常适合即将到来的巨型望远镜，如詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）和欧洲大型望远镜（ELT）的详细大气特征。该项目以一个1米机器人望远镜网络为基础，即智利Cerro Paranal的SPECULOOS南方天文台的四台望远镜、特内里费岛SPECULOOS北方天文台的一台望远镜和墨西哥San Pedro Mártir的SAINT-Ex望远镜。SPECULOOS项目在60厘米TRAPPIST望远镜（智利）上的原型巡天发现了TRAPPIST-1系统，该系统由7颗地球大小的温带行星组成，它们围绕着一颗邻近的（12 pc）彗星大小的恒星运行。在本文中，我们回顾了SPECULOOS的现状，它的第一个结果，它的发展计划，以及它与凌日系外行星调查卫星（TESS）和JWST的联系。
2021-01-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Tianlin Mission: a 6m UV/Opt/IR space telescope to explore the habitable worlds and the universe
本文介绍中国正在开展概念研究的6米级空间望远镜Tianlin，其计划10-15年内运行，将通过直接成像等手段搜寻宜居带类地行星与生物标志物，还可研究宇宙结构并约束暗物质暗能量，模拟验证其可探测类日恒星宜居行星大气中的水。
2023-07-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
Constraining the Radiation and Plasma Environment of the Kepler Circumbinary Habitable Zone Planets
开普勒望远镜发现了许多行星，其中包括十颗围绕八颗双星运行的行星。开普勒-16、开普勒-47和开普勒-453这三个双星系统至少有一颗行星位于环双星可居住带（BHZ）。我们限制了这些系统的BHZ中的高能辐射水平和等离子体环境。有了这个目标，BHZ限制在这些开普勒双星计算作为一个函数的时间，和可居住的寿命估计假设的类地行星和/或卫星内的BHZ。在建立了与时间相关的BHZ极限的基础上，发展了一个描述恒星活动和辐射性质演化的自洽模型，作为恒星对行星大气侵略的代理。模拟双星的自转演化，包括双星中恒星之间的潮汐相互作用的影响，是建立这些系统周围环境的关键。我们发现，开普勒-16和它的二进制类似物提供了一个等离子体环境，有利于生存的大气假定火星大小的行星和系外卫星。潮汐改变了开普勒-47中恒星的旋转，使其辐射环境与太阳系相比不那么恶劣。这是Mason等人首先提出的机制的一个很好的例子。开普勒-453的环境与太阳系相似，BHZ内边缘的辐射条件略好于地球。随着恒星演化和二元潮汐模型的进展，这些结果可以重现，甚至重新参数化，使用我们的在线工具http://bhmcalc.net。
2016-01-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transit least-squares survey -- III. A $1.9\,R_\oplus$ transit candidate in the habitable zone of Kepler-160 and a nontransiting planet characterized by transit-timing variations
已知类太阳恒星开普勒-160（KOI-456）拥有两颗凌日行星开普勒-160 b和c，其中行星c显示出大量的凌日时间变化（TTV）。我们使用Kepler-160的Kepler测光档案，结合我们的Wotan去趋势算法和我们的凌日最小二乘（TLS）检测算法来搜索其他凌日行星。我们还使用水星N体重力代码来研究系统的轨道动力学。首先，我们恢复了已知的行星开普勒-160 b和c的凌日系列。然后，我们发现了一个新的凌日候选者，其半径为1.91（+0.17，-0.14）地球半径（R_ear），轨道周期为378.417（+0.028，-0.025）d，太阳辐射与地球相似。vespa软件预测，当考虑系统的多重性时，该信号的天体物理假正概率为FPP_3 = 1.8e-3。开普勒审查诊断产生MES = 10.7的多事件统计，这对应于约85%的可靠性，以防止由于仪器伪影（如滚动带）引起的假警报。我们也能够解释观测到的行星c的TTV与一个以前未知的行星的存在。然而，这颗新行星的周期和质量与新凌日候选者的周期和质量不匹配。我们的马尔可夫链蒙特卡罗模拟的开普勒-160 c的TTV可以决定性地解释为一个新的非过境行星的质量之间的约1和100地球质量和轨道周期之间的约7和50 d。我们得出结论，开普勒-160至少有三颗行星，其中一颗是非凌日行星开普勒-160 d。这颗新行星引起的恒星径向速度振幅预计在1到20米/秒…
2020-06-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
TOI-2285b: A 1.7 Earth-radius Planet Near the Habitable Zone around a Nearby M Dwarf
我们报告了TOI-2285 b的发现，这是一颗亚海王星大小的行星，它以27.3天的周期穿过附近的（42 pc）M矮星。我们从凌日系外行星调查卫星的光度数据中识别出了凌日信号，我们使用多波段成像仪MuSCAT 2和MuSCAT 3进行了地面光度观测。将这些数据与其他后续观测结果相结合，包括Tillinghast反射器Echelle摄谱仪的高分辨率光谱，Speckle偏振仪的高分辨率成像，以及红色多普勒仪器的径向速度（RV）测量，我们发现该行星的半径为1.74 $\pm$ 0.08 $R_\oplus$，质量为$<$ 19.5 $M_\oplus$（95\% c.l.），太阳辐射通量为1.54 $\pm$ 0.14倍。虽然这颗行星位于岩石行星的宜居带之外，但如果这颗行星在富氢大气层下拥有H $_2$ O层，那么液态水可能存在于H $_2$ O层的表面，这取决于行星的质量和水的质量分数。明亮的近红外主星（$K_s=9.0$）使这颗行星成为进一步RV和大气观测的理想目标，以提高我们对亚海王星大小行星的组成，形成和可居住性的理解。
2021-12-06 astro-ph.EP
Effects of Spin-Orbit Resonances and Tidal Heating on the Inner Edge of the Habitable Zone
围绕低质量恒星同步旋转的行星的气候动力学和适居边界一直是人们关注的焦点。然而，其他旋转状态也是可能的，特别是当系统中可以保持较高偏心率的轨道时，包括自旋轨道共振配置。此外，当行星从近星点移动到远星点时，振荡应变会导致摩擦和潮汐加热，这可能是一个重要的能源。在这里，我们用ROCKE-3D模拟了M到太阳系恒星周围宜居带内边缘附近海洋覆盖的行星的气候，并利用行星演化软件包VPLanet计算了绕2600 K和3000 K恒星运行的地球大小的行星的潮汐加热率。这项研究是第一个使用3-D大气环流模型，实现潮汐加热，调查多个共振状态的可居住性。我们发现，在没有潮汐加热的情况下，共振态对内缘的影响很小，因为对于给定的恒星通量，高阶态往往比同步旋转体更温暖，但对于给定的温度，有干燥的上层大气。然而，当强大的潮汐加热是存在的，旋转分量意味着一个强烈的依赖系统的演化和旋转状态的适居条件。由于潮汐和恒星加热都随着轨道距离的增加而减少，这导致了一个紧凑的轨道宽度将温带气候和不适宜居住的气候分开。我们总结了这些结果，并将ROCKE-3D与先前发表的使用NCAR CAM 4模型修改版本的内缘模拟进行了比较。
2020-12-14 astro-ph.EP physics.ao-ph
