Evolution of atmospheric escape in close-in giant planets and their associated Ly$α$ and H$α$ transit predictions
在几个近距离的系外行星上已经发现了强烈的大气逃逸。由于这些行星主要由氢组成，因此对Ly-alpha和H-alpha等氢线的观测是对逃逸的有力诊断。在这里，我们模拟了近距离巨行星大气逃逸的演化，并计算了它们相关的Ly-alpha和H-alpha凌日。我们使用一维流体力学逃逸模型来计算大气的物理性质，并使用光线追踪技术来模拟光谱凌日。我们认为巨大的（0.3和1M_jup）行星绕着一颗0.045au的类太阳恒星运行，从1000万年到5000万年。我们发现，年轻的巨人表现出较高的逃逸率，由于较高的辐射通量和较弱的引力的有利组合。质量较小的行星在演化过程中表现出更高的逃逸速率（1 e10 - 1 e13 g/s），而质量较大的行星则表现出更高的逃逸速率（1 e9 - 1 e12 g/s）。我们估计1-M_jup的行星由于逃逸最多会损失其初始质量的1%，而0.3-M_jup的行星可能会损失高达20%。这支持了海王星沙漠是由于低重力行星的重大质量损失而形成的观点。在年轻的时候，我们发现，中期过境Ly-alpha线是饱和的线中心，而H-alpha表现出过境深度最多3 - 4%，超过他们的几何过境。虽然在较老的年龄，Ly-alpha吸收仍然很明显（并且可能在较低质量的行星上饱和），但H-alpha吸收几乎消失。这是因为中性氢的扩展大气在~1.2 Gyr后主要处于基态。
2019-10-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Escape of the martian protoatmosphere and initial water inventory
行星形成的最新研究表明，火星在几百万年（Myr）内形成，并且仍然是一个行星胚胎，从未成长为一个更大的行星。从动力学模型中也可以预期，火星的大部分建筑块都是由在冰线之外的轨道位置形成的物质组成的，这些物质可能含有约0.1-0.2重量。%的水。通过使用这些约束条件，我们估计的星云捕获和灾难性的挥发性物质的含量在固化的火星的岩浆海洋和应用流体动力学高层大气模型的软X射线和极紫外（XUV）驱动的热逃逸的火星原大气在早期活跃时期的年轻太阳的研究。通过求解原行星星云的流体静力学结构方程，计算了从原行星盘被捕获到行星大气中的气体量。根据星云的性质，如尘埃颗粒的损耗因子、星子的吸积率和光度，质量在3 × 10 ^{19} g到6.5 × 10 ^{22} g之间的氢包层可能是从早期火星周围的星云中捕获的。根据前面提到的参数，由于行星的低重力和太阳XUV通量比现在强100倍，我们的研究结果表明，早期火星在星云气体蒸发后，在大约0.1-7.5百万年的快速时期内，将失去星云捕获的氢包层。在早期火星的岩浆海洋凝固后，约50-250 bar H2O和约10-55 bar CO2的灾难性挥发物可能在约0.4-12百万年期间损失，如果与撞击相关的大微行星和小胚胎到行星表面的能量通量持续足够长的时间，蒸汽大气可以防止冷凝。如果不是这样……（续）
2013-08-01 astro-ph.EP
Escape and evolution of Titan's N$_2$ atmosphere constrained by $^{14}$N/$^{15}$N isotope ratios
我们应用一维高层大气模型来研究泰坦历史上氮的热逃逸。显著的热逃逸应该很早就发生了，因为太阳EUV通量比今天高100到400倍，逃逸率分别高达$\approx 1.5\times 10^{28}$ s $^{-1}$和$\approx 4.5\times 10^{29}$ s $^{-1}$，而今天是$\approx 7.5\times 10^{17}$ s $^{-1}$。根据太阳起源于一个缓慢、中等或快速的旋转体，热逃逸是太阳系形成后的第一个100到1000万年的主要逃逸过程。如果土卫六的大气层起源那么早，它可能已经失去了$\approx 0.5 - 16$倍于它现在的大气质量，这取决于太阳的旋转演化。我们还研究了质量平衡参数空间的土卫六的氮通过分解NH $_3$ -冰在其内部深处的放气。我们的研究表明，如果土卫六的大气层起源于一开始，它只能存活到今天，如果太阳是一个缓慢的旋转。在其他情况下，脱气氮的逃逸太强，以至于无法存活到今天，这意味着后来的脱气或额外的氮源。土卫六的氮部分通过NH $_3$ -冰的内生起源与其最初的$^{14}$ N/ $^{15}$ N $\approx$ 166 - 172分馏相一致，或者如果光化学去除的相关时间长于最后的$\approx$ 1，000 Myr，则更低。由于这个比例略高于彗星氨的比例，泰坦的一些氮可能来自难降解的有机物。
2020-10-23 astro-ph.EP
Ever Elusive Exospheres: One Probable Detection and Two Non-Detections of Hα Transits in Young Systems
本研究针对三颗年轻行星开展Hα凌星观测，探测到HIP 67522b存在疑似行星大气逃逸信号，另两颗未探测到，为年轻行星大气逃逸研究及观测目标选择提供了参考。
2025-10-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Lifetime of a transient atmosphere produced by Lunar Volcanism
在月球历史的早期，火山释气可能产生了周期性的毫巴级大气（Needham和Kring，2017）。我们研究了相关的大气逃逸过程和这种大气的寿命。热逃逸率作为一个函数的大气质量的温度范围内，包括轻成分，如H2的存在下的效果进行了计算。光化学逃逸和大气溅射计算使用的估计较高的EUV和等离子体通量与早期太阳一致。Vondrak（1974）进行的经常使用的地面Jeans计算不适用于所考虑的大气的规模和组成。我们发现，如果平均外底温度低于350 - 400 K，太阳驱动的非热逃逸可以去除早期CO毫巴级大气约100万年。然而，如果太阳紫外线/极紫外线吸收将高层大气加热到> 400 K的温度，热逃逸越来越主导损失率，考虑到能量有限逃逸，我们估计最小寿命为100年。
2020-11-30 astro-ph.EP
The Impact of Stellar Flares on the Atmospheric Escape of Exoplanets orbiting M stars I: Insights from the AU Mic System
本研究以年轻M型恒星AU Mic系统为对象，利用HAZMAT、MUSCLES项目数据及VPLanet模拟，发现耀发对近距类地行星大气逃逸影响小，但对宜居带及更远轨道行星的原始大气损耗有关键加速作用。
2025-03-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Space Weather-driven Variations in Ly$α$ Absorption Signatures of Exoplanet Atmospheric Escape: MHD Simulations and the Case of AU Mic b
我们模拟了天文台b周围的空间环境和磁化恒星风与行星大气外流之间的相互作用，环境恒星风条件和日冕物质抛射（CME）条件。我们还计算了由于环境中的中性氢和逃逸的行星大气受这种相互作用的影响，合成的Ly $α$吸收。我们发现Ly的$α$吸收是高度可变的，由于高度变化的恒星风条件。在Ly $α$剖面中观察到强多普勒蓝移分量，这与在模拟本身中观察到的实际逃逸速度相矛盾。这一结果表明，强烈的多普勒蓝移可能归因于恒星风，而不是逃逸的中性大气，要么通过中性行星气体的平流，要么通过恒星风离子和行星中性分子之间的电荷交换产生快速中性流。事实上，我们的CME模拟表明，磁层物质从行星上强烈剥离，包括一些中性逃逸大气。我们的模拟显示，靠近的系外行星周围的压力并不比行星大气顶部的压力低多少，甚至可能更高。因此，中性大气以非常小的速度（$<15~km~s^{-1}$）流体动力地逃逸。此外，我们的模拟表明，磁流体处理是必不可少的，以正确地捕捉耦合磁化恒星风和逃逸的大气，尽管大气是中性的。在解释系外行星大气逃逸背景下的Ly $α$观测时，应考虑这种耦合。
2022-06-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Outgassing History and Escape of the Martian Atmosphere and Water Inventory
火星大气层的演化和逃逸以及火星的水存量可以分为早期和晚期演化时期。第一个纪元从行星的起源开始，持续了$\sim$ 5亿年。由于年轻太阳的高EUV通量和火星的低重力，它伴随着氢的流体动力学喷出和较重物质（如O和C原子）的强烈热逃逸率。在原大气的主要部分消失后，与撞击有关的挥发物和地幔释气可能导致在$\sim$ 4- 4.3 Gyr前积累了几十到几百毫巴的次级CO $_2$大气。在第二个时期（从诺亚纪末期持续到今天），这种次级大气的大气表面压力和水存量的演变很可能是由各种非热大气逃逸过程、撞击、碳酸盐沉淀和蛇纹化的复杂相互作用决定的，这些过程在西方和亚马逊时期导致了今天的表面压力。
2015-06-22 astro-ph.EP
Far-ultraviolet flares and variability of the young M dwarf AU Mic: a non-detection of planet c in transit at Lyman-alpha
本研究通过HST/STIS观测年轻M矮星AU Mic外行星c的凌星，在莱曼α波段未探测到其逃逸大气，并强调恒星变率及光电离与恒星风双重影响对大气逃逸观测和建模的关键作用。
2025-05-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Variable Detection of Atmospheric Escape around the young, Hot Neptune AU Mic b
本研究利用HST/STIS对年轻热海王星AU Mic b进行莱曼阿尔法波段观测，发现了随时间变化的大气逃逸现象，并探讨了光致电离与星风在塑造逃逸物质中的关键作用。
2023-07-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Did Mars possess a dense atmosphere during the first ~400 million years?
目前还不完全清楚火星是否开始是一个温暖潮湿的星球，朝着今天寒冷干燥的身体进化，或者它一直是寒冷干燥的，只是在其表面上有一些零星的液态水。通过研究火星大气层的最早演化，以及它是稠密而稳定的以维持温暖潮湿的气候，还是稀薄而易受强烈大气逃逸的影响，可以获得这个问题的一个重要线索。我们讨论了潜在的早期火星大气的演变和稳定性的相关方面。这包括太阳EUV通量的演变，形成的时间尺度和挥发性库存的行星，包括火山脱气，影响交付和删除，损失的灾难性脱气蒸汽大气，大气表面的相互作用，热和非热逃逸过程影响任何二次大气。虽然火星在40亿年前（Ga）之前的早期非热逃逸知之甚少，特别是考虑到其古老的内在磁场，对热逃逸过程的研究表明，挥发性输送和火山脱气不能抵消强烈的热逃逸。因此，几巴CO2和H2O或还原条件下的CO和H2的灾难性脱气蒸汽气氛可能在短短几百万年内消失（Myr）。此后，火星可能无法在其最初的约4亿年内建立稠密的次级大气，但可能只是在强烈的火山脱气事件中偶尔拥有大气，可能也包括SO2。这表明，在大约4.1 Ga之前，火星确实可能是寒冷和干燥的。然而，一个密度更大的CO2或CO为主的大气层可能是在之后形成的，但由于非热逃逸过程和封存到地下，后来肯定已经消失了。
2021-02-11 astro-ph.EP physics.ao-ph
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
Close-in sub-Neptunes reveal the past rotation history of their host stars: atmospheric evolution of planets in the HD3167 and K2-32 planetary systems
由高能恒星辐射引起的行星大气逃逸是形成行星大气结构和演化的关键现象。因此，一颗行星大气的现代性质与行星在其一生中所接收的恒星通量的数量密切相关，从而与其宿主恒星的演化路径密切相关。使用最近开发的解析近似基于流体动力学模拟的大气逃逸率，我们跟踪在贝叶斯框架内的恒星通量演化历史的函数的行星的演化，由测得的行星半径的约束，与其他系统参数作为先验。我们发现，这种研究的理想对象是近距离的亚海王星类行星，因为它们受到大气逃逸的高度影响，但仍保留了其原始氢主导的大气层的很大一部分。此外，我们将此分析应用到HD 3167和K2-32行星系。对于HD 3167，我们发现其在1.5亿年时的最可几辐射水平在40 ~ 130倍太阳辐射之间，对应于1.78^{+2.69}_{-1.23}天的自转周期。对于K2-32，我们发现了一个令人惊讶的低辐射水平，范围在1亿5千万年太阳能的一半到四倍之间。最后，我们表明，对于多行星系统，我们的框架使人们能够约束个别行星的知之甚少的属性。
2019-06-28 astro-ph.EP
Escape and evolution of Mars' CO2 atmosphere: Influence of suprathermal atoms
用蒙特卡罗模型，我们调查了火星大气中的热氧和碳的逃逸在其历史上的四个时间点对应于1，3，10和20倍，目前的太阳EUV通量。我们研究和讨论了热层中热氧和碳原子的不同来源以及它们随着EUV通量的变化而变化的重要性。由于更高的EUV通量导致的更高密度而导致的生产率的增加与热层的膨胀和相应的碰撞增加相竞争。我们发现，由于光解离的逃逸随EUV能级的增加而增加。然而，对于通过一些其他反应的逃逸，例如~ O $_2^+$的解离复合，这仅在EUV水平达到当前EUV通量的10倍之前是真实的，并且然后速率开始降低。此外，我们的研究结果表明，火星在诺亚纪末期不可能有稠密的大气层，因为这样的大气层直到今天才能够逃逸。在前诺亚时代，大部分的岩浆海洋和火山活动相关的脱气CO $_2$大气可能已经失去了热，直到诺亚时代，当非热损失过程，如超热原子逃逸成为主导。因此，早期的火星在前诺亚纪时期可能是炎热潮湿的，在行星起源后的前3亿年期间，表面CO $_2$压力大于1巴。
2019-11-07 astro-ph.EP physics.space-ph
The dynamical evolution of escaped Jupiter Trojan asteroids, link to other minor body populations
木星特洛伊小行星位于L4和L5拉格朗日点附近，轨道相对稳定，与木星的MMR为1：1。然而，并不是所有的行星都在太阳系的轨道上保持稳定。不稳定的区域允许一些特洛伊人在比太阳系年龄更短的时间尺度内逃脱。这可能有助于填充其他小身体群体。在本文中，我们通过对观察到的特洛伊木马进行长期数值模拟来研究这一过程，重点关注那些离开共振的轨迹。以当前特洛伊人的轨道为初始条件，在太阳和行星的引力作用下进行演化。我们发现特洛伊人从L5逃脱的速度是从L4逃脱的1.1倍。大多数逃脱的特洛伊人都遇到了木星，尽管他们也遇到了其他行星。几乎所有逃脱的特洛伊人都到达彗星区，约90%穿过半人马区，只有L4特洛伊人到达海王星带。考虑到L4和L5之间的真实不对称性，我们发现每百万年有18个直径D > 1 km的L4特洛伊和14个L5特洛伊从共振中喷出。逃脱的特洛伊人对其他次要群体的贡献可以忽略不计，因为L4和L5对JFC和非JFC的贡献几乎相同，而L4对半人马和TNO的贡献比L5大几个数量级。考虑到碰撞移除，除了动力学移除，并假设由于碰撞而逃逸的特洛伊木马遵循与动力学移除的特洛伊木马相同的动力学行为，我们将对彗星和半人马座有微小的贡献。然而，在某些特定的区域，逃脱的特洛伊人可能是重要的，如ACOs，Encke型彗星，S-L 9型对木星的撞击和近地天体。
2018-11-01 astro-ph.EP
Hard X-ray Emission in AU Mic Flares: A Minor Contributor to Planetary Atmospheric Escape
本研究针对硬X射线在系外行星大气逃逸中的贡献问题，通过多望远镜准同步观测AU Mic的耀斑活动，结合经验关系计算总高能通量，发现硬X射线仅占辐射能量的很小比例，耀斑能量以热成分为主。
2025-10-28 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Confirmation of an He I evaporating atmosphere around the 650-Myr-old sub-Neptune HD235088 b (TOI-1430 b) with CARMENES
本研究通过CARMENES观测确认了年轻亚海王星HD235088 b的He I大气，并模拟发现其以显著质量损失率进行流体动力学逃逸，使其成为研究年轻亚海王星大气演化的基准行星。
2023-07-28 astro-ph.EP
The XUV-driven escape of the planets around TOI-431 & $ν^2$ Lupi
研究利用XMM-Newton观测与多种质量损失模型模拟TOI-431和$ν^2$ Lupi系统的高能辐射演化，验证其行星分布符合XUV光致蒸发形成半径谷的理论。
2024-04-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Escape and fractionation of volatiles and noble gases from Mars-sized planetary embryos and growing protoplanets
行星胚胎通过相互碰撞形成原行星，这可能导致岩浆海洋的发展。在它们的凝固过程中，大量的地幔挥发性成分可能会被排出。由此产生的H $_2$ O/CO $_2$占主导地位的蒸汽大气可能会失去有效的流体动力学逃逸，由于低重力和高恒星EUV光度。因此，由这些脱气的建筑块形成的原行星可能比以前预期的要干燥。我们的模型的放气和随后的水动力逃逸的蒸汽气氛从这样的胚胎。H的有效流出拖着较重的物质（O、CO $_2$、惰性气体）。考虑到一个太阳质量的恒星可能的EUV演化轨迹的全方位的火星大小的胚胎在不同的轨道距离的逃逸调查。信封通常在几百万年到几十百万年内丢失。此外，我们还研究了对原行星演化的影响，以金星为例。我们研究不同的早期演化方案和约束现实的情况下，通过比较模拟的惰性气体同位素比与观测。从太阳值开始，可以找到一致的同位素比（Ne，Ar）不同的太阳EUV的历史，以及关于初始大气的假设（无论是纯蒸汽或吸积H的混合物）。我们的研究结果通常有利于早期吸积的情况下，少量的吸积H和低活动的太阳，因为在其他情况下，太多的CO $_2$在演化过程中丢失，这是不符合金星目前的大气。重要的问题可能是初始蒸汽气氛被除气的时间和/或CO $_2$的量，该CO的量可能在以后的发展阶段仍被输送。一个晚期的吸积方案只能重现一个高度活跃的年轻太阳的同位素比率，但那时需要非常大的蒸汽大气。
2017-10-27 astro-ph.EP
On the Divergent Evolution of Io and Europa as Primordial Ocean Worlds
Southwest Research Institute（西南研究院）
研究木卫一和木卫二的分歧性演化，探讨其水储备和挥发物保留的差异及成因。
2025-12-18 astro-ph.EP
Space dust collisions as a planetary escape mechanism
据观察，持续轰击地球的超高速空间尘埃在大气层中产生巨大的动量流。一些快速的太空尘埃不可避免地会与大气系统相互作用，传递能量并移动粒子，从而产生各种可能的后果。本文研究了通过碰撞，空间尘埃的掠地成分可以促进大气颗粒的行星逃逸的可能性，无论它们是形成大气层的原子和分子还是更大尺寸的颗粒，并提供了支持性的估计。作为一个有趣的结果，漂浮在地球大气层中的是各种各样的粒子，它们包含着地球有机故事的蛛丝马迹，包括微生物生命和生命必需分子。本文将评估这种空间尘埃碰撞机制将其中一些生物成分推进空间的能力。
2017-11-06 astro-ph.EP
Detection of Atmospheric Escape from Four Young Mini Neptunes
我们使用Keck/NIRSPEC测量了一个年轻的样本（$<$ 1 Gyr），短周期的迷你海王星绕附近的K矮星，以测量它们的质量损失通过亚稳氦线。我们检测到氦吸收从所有四个目标在我们的初始样本。第一次发现，在TOI 560 b附近，在之前的一篇论文中宣布。我们现在宣布在TOI 1430.01、2076 b和TOI 1683.01附近又发现了三个新的天体。所有四颗行星都显示出0.7- 1.0%的平均过境过量吸收。然而，流出物在其运动学性质上不同。TOI 1430 b表现出进入前的吸收，而TOI 2076 b的流出是非常光学厚的，并显示出显著的流出后吸收。对于所有四颗行星，测得的氦吸收信号的宽度与光蒸发流出的预期一致（10- 30 km/s，5000- 10，000 K）。除非增宽机制而不是热速度和整体流出速度是显着的，我们的观察不赞成核心动力的质量损失模型，预测慢得多（1- 3公里/秒）的流出。我们利用等温帕克风模型和数量级的方法来估计质量损失的时间尺度，并获得$\sim$几百万年的每个行星。我们的结论是，这些行星中的许多（如果不是全部的话）将失去它们富含氢的外壳，成为超级地球。我们的研究结果表明，大多数围绕类太阳恒星运行的迷你海王星都有原始大气层，而光蒸发是剥离这些大气层并将这些行星转化为超级地球的有效机制。
2023-01-13 astro-ph.EP
Impact inducted surface heating by planetesimals on early Mars
我们调查的早期火星表面上的大星子和小行星胚胎的影响，早期蒸汽大气，暴露于年轻的太阳的高软X射线和EUV通量的流体动力学逃逸。撞击统计的数量，质量，速度和角度的小行星撞击到早期的火星上是通过n体积分确定的。基于这些统计数据，平滑粒子流体动力学（SPH）模拟结果估计能量转移到行星表面材料和相应的表面加热。对于大气逃逸率的估计，我们采用了软X射线和EUV吸收模型和1-D高层大气流体动力学模型的岩浆海洋相关的灾难性脱气蒸汽大气与表面压力值为52巴H2O和11巴CO2。估计的撞击率和早期火星表面的能量沉积可以解释大量的加热。能量流入和转化为内能的速度很可能足以使浅层岩浆海洋在较长时间内保持液态。较高的地面温度使脱气的蒸汽大气以蒸汽形式保持更长的时间，因此在其形成后约0.6百万年内增强了其逃逸到太空中。
2014-05-22 astro-ph.EP
Oxygen left behind: Atmospheric Enrichment due to Fractionation in Sub-Neptunes using BOREAS
Institute for Particle Physics and Astrophysics, ETH Zurich（粒子物理与天体物理研究所，苏黎世联邦理工学院）；Astrophysics Group, Imperial College London（天体物理学组，伦敦帝国理工学院）
研究通过BOREAS模型探讨亚Neptunes大气逃逸和化学分数化对大气质量和成分的影响，发现氧在大部分参数空间中被高效保留，而氢逃逸受限，导致大气富集，尤其在高XUV通量下氧丢失显著。
2026-04-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Young planets under extreme UV irradiation. I. Upper atmosphere modelling of the young exoplanet K2-33b
K2-33行星系中有一颗~5 R_E行星围绕年轻的M型主星运行。这颗行星的质量仍然是未知的，估计上限为5.4兆焦耳。这个系统的极端年轻（<2000万年）为研究行星演化的早期阶段提供了前所未有的机会，在这个阶段，行星暴露在宿主恒星发出的极高水平的高能辐射中。我们进行了一系列的一维流体动力学模拟的行星的上层大气，考虑到一系列可能的行星质量，从2到40 M_E，和平衡温度，从850到1300 K，占内部加热收缩的结果。我们得到的温度分布主要由行星的质量控制，而平衡温度有一个次要的影响。对于质量小于7-10 M_E的行星，大气层受到行星弱引力和高热能的驱动，具有极高的逃逸率，逃逸率随着质量的减小和/或温度的升高而增加。对于更高质量的恒星，逃逸是由吸收高能恒星辐射驱动的。通过对该行星大气层完全逃逸的时间尺度和年龄的粗略比较，表明该行星的质量大于10 M_E。
2017-12-21 astro-ph.EP
The Limits of Tidal Circularization and Atmospheric Escape for Mini-Neptunes and Super-Earths: The Case of TOI-2257 b
De La Salle University（德拉萨大学）；Rizal Technological University（黎刹理工大学）；University of Washington（华盛顿大学）
本研究通过模拟TOI-2257 b的演化，证实其处于潮汐与大气逃逸的边界，明确了不同行星场景下的包层保留、潮汐演化等特性，为迷你海王星性质及半径谷研究提供约束。
2026-10-15 astro-ph.EP
Remnant gas in evolved circumstellar disks: Herschel PACS observations of 10-100 Myr old disk systems
我们提出了Herschel PACS光谱的[OI] 63微米气体线的三个拱星盘系统显示显着的磁盘演化和/或行星形成的迹象：HR 8799，HD 377和RX J1852.3-3700。[OI]在HR 8799和HD 377方向未检测到，3 σ上限分别为6.8 x 10^-18 W m^-2和9.9 x 10^-18 W m^-2。我们发现RX J1852.3-3700在12.3 +- 1.8 x 10^-18 W m^-2处检测到[OI]。我们使用热化学盘模型来模拟气体排放，使用对[OI] 63微米的约束，以及辅助数据来推导气体质量上限和约束气体与灰尘的比率。对于HD 377和HR 8799，我们发现气体质量的3 σ上限为0.1-20 Mearth。对于RX J1852.3-3700，我们发现两种不同的磁盘场景可以解释文献中报告的[OI] 63 μ m和CO（2-1）上限的检测：（i）一个大的圆盘，气体与尘埃共存（16-500 AU），导致一个大的稀薄盘与~16 Mearth的气体，或（ii）光学厚的气体盘，截断在~70 AU，与150 Mearth的气体质量。我们讨论了这些结果的影响，在这三个系统中的行星的形成和演化。
2012-06-05 astro-ph.EP
The occurrence of small, short-period planets younger than 200 Myr with TESS
本研究利用TESS前四年数据搜寻2亿年内年轻恒星周围的小型短周期凌星行星，测得不同类型行星发生率，发现年轻海王星类行星发生率高于成熟行星，且分布符合氢主导大气早期逃逸收缩的演化模型。
2024-04-11 astro-ph.EP
Planets In Young Massive Clusters: On the survivability of planets in young massive clusters and its implication of planet orbital architectures in globular clusters
截至2019年8月，在4000多颗已确认的系外行星中，只有一颗在球状星团（GC）M4中被发现。由于系外行星探测的稀缺性，促使我们采用直接的$N$ -体模拟来研究年轻大质量星系团（YMC）中行星的动力学稳定性。在一个维里半径为1.7 pc的$N=128{\rm k}$星系团（与Westerlund-1相当）中，我们的模拟表明，大多数宽轨道行星（$a\geq 20$ ~au）将在1000万年的时间尺度内被抛出。有趣的是，超过$70\%$的行星与$a<5$ ~au生存在1亿年的模拟。忽略行星-行星散射和潮汐阻尼，$t$ Myr的生存能力作为在这样的YMC中au中的初始半长轴$a_0$的函数可以被描述为$f_{\rm surv}(a_0, t)=-0.33 \log_{10}(a_0) \left(1 - e^{-0.0482t} \right) + 1$。在抛射时，大约有$28.8\%$的自由漂浮行星（FFP）有足够的速度在交叉时间尺度上逃离主星团。其他的FFPs将保持与星团势的结合，但随后恒星系统的动力学演化可能会导致FFPs从主星团中被延迟弹射。虽然在GC行星人口的全面调查需要扩展到多陀螺仪的模拟，我们的研究结果表明，宽轨道行星和自由浮动的行星是不太可能被发现在GC。
2019-09-09 astro-ph.EP
The Last Gasp of Gas Giant Planet Formation: A Spitzer Study of the 5 Myr-old Cluster NGC 2362
我们描述了斯皮策IRAC和MIPS对人口众多的500万年前的疏散星团NGC 2362的观测。早期/中间型确认/候选星团成员要么有光球中红外辐射，要么有弱的、光学薄的红外过量辐射，小于24微米，与碎片盘一致。很少有晚型、太阳/亚太阳质量的恒星有原始盘。晚型恒星周围的星盘主要由具有内孔的星盘（典型的“过渡盘”）和“同源耗尽”星盘组成。这两种类型的磁盘代表原始磁盘和碎片磁盘之间的中间阶段。因此，我们发现，多个路径的原基碎片盘过渡存在。我们的研究结果破坏了标准的论点，有利于一个~ 0.01万年的时间尺度的过渡的基础上，从金牛座御夫座的数据和排除标准的紫外光蒸发的情况下，解释过渡的主要机制。结合我们的数据与其他斯皮策调查，我们调查周围的高/中等质量的恒星碎片盘的演变和调查巨型行星形成的时间尺度。如果气盘中的气体和尘埃在相似的时间尺度上演化，那么围绕早期类型的高/中等质量恒星的气体巨行星的形成时间尺度可能是1- 500万年。斯皮策探测到的大多数太阳/亚太阳质量的恒星都有SED，表明它们的盘可能正在积极地离开原始盘阶段。因此，气态巨行星形成也可能在500万年前发生在太阳/亚太阳质量恒星周围。
2009-05-23 astro-ph.EP astro-ph.GA
