The Epoch of Giant Planet Migration Planet Search Program. III. The Occurrence Rate of Young Giant Planets Inside the Water Ice Line
该研究通过85颗年轻G/K矮星的4年RV巡天及注入—恢复完整性校正，测得水冰线内巨行星出现率，支持其数量随年龄增长而非衰减，并约束迁移形成机制。
2025-06-09 astro-ph.EP
Let the Great World Spin: Revealing the Stormy, Turbulent Nature of Young Giant Exoplanet Analogs with the Spitzer Space Telescope
我们提出了一个调查的光度变化在年轻的，低质量的棕矮星与斯皮策太空望远镜。我们样本中的23个天体显示出强烈的年轻特征，并与直接成像的系外行星具有相同的属性。我们提出了三个新的年轻天体：2 MASS J 03492367 $+$ 0635078，2 MASS J 09512690 $-$ 8023553和2 MASS J 07180871 $-$ 6415310。我们检测到13个年轻的对象的变化，并发现年轻的棕矮星是非常有可能显示整个L2-T4光谱型范围内的变化。相反，光谱型$>$ L9的场矮变发生率下降。我们研究的变化幅度的年轻的对象，并找到一个增强的最大振幅相比，领域的矮星。我们推测，观测到的幅度范围内的光谱型可能会受到二次效应，如观看倾角和/或旋转周期。我们结合我们的新的旋转周期与文献调查角动量演化的质量的影响。虽然高质量的棕矮星（$>30 M_{\mathrm{Jup}}$）会随着时间的推移而旋转，但对于低质量的天体（$<30 M_{\mathrm{Jup}}$）来说，同样的趋势并不明显，这可能是由于对旧的低质量天体测量的周期数量很少。伴星棕矮星和行星质量天体的自转周期与年龄和质量相似的孤立天体的自转周期一致，表明它们有着相似的角动量历史。在剑鱼座AB星系群中，我们发现了一个高变率的发生率和共同角动量演化的证据。这些结果对于未来使用詹姆斯韦伯太空望远镜和30米望远镜等设施直接成…
2022-01-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magellan Adaptive Optics Imaging of PDS 70: Measuring the Mass Accretion Rate of a Young Giant Planet within a Gapped Disk
PDS 70 b是最近在PDS 70周围的宽（$\gtrsim$ 40 au）空腔内发现并直接成像的系外行星（Keppler等人，2018年，Müller等人，2018年）。中央恒星上的持续吸积表明PDS 70b上的吸积也可能正在进行中。我们利用MagAO系统在H $α$（656 nm）和PDS 70附近的连续谱（643 nm）处呈现了第一张高对比度图像。这些过滤器的组合允许推断年轻行星的吸积率，因为热的氢气将在光学连续谱上强烈地发射H $α$。我们在2018年5月连续两个晚上在PDS 70 b位置检测到H $α$的来源，我们确定假阳性概率为$<$ 0.1%。我们的结论是PDS 70b是一个年轻的，活跃的吸积行星。我们利用H $α$线光度推导出质量吸积率为$\dot M= 10^{-8\pm1}$ M $_{Jup}/yr$，其中很大的不确定性主要是由于未知量的光学消光从拱星和环行星盘。PDS 70b代表了第二种在盘隙内部吸积行星的情况，也是在其形成期间观测到的行星的早期例子之一。
2020-12-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Composition of Young, Directly Imaged Giant Planets
在过去的十年中，在直接探测和描述与其宿主恒星相距较远的年轻自发光巨行星方面取得了重大进展。这些行星中的一些显示出不平衡过程的证据，如在其大气中的运输引起的淬火;光化学也可能很重要，尽管轨道距离很大。这些不平衡的化学过程可能会改变行星的预期成分、光谱行为、热结构和冷却历史，并可能混淆大量元素比例的测定，这为行星形成机制提供了重要的见解。使用热/光化学动力学和运输模型，我们调查在何种程度上不平衡的化学影响直接成像的巨型系外行星的组成和光谱。特定的“年轻的彗星”，如HR 8799 b和51 Eri b的结果，作为行星有效温度，表面重力，入射紫外线通量和深层大气对流强度的函数的一般趋势。我们发现，淬火是非常重要的年轻的criteriters，导致CO/CH 4和N2/NH3的比例远远大于，和H2O混合比的一个因素，几个小于，化学平衡的预测。光化学在这些行星上也很重要，二氧化碳和HCN是关键的光化学产物。当平流层温度较低时，二氧化碳成为主要成分，并且通过H2 + OH反应的水再循环在动力学上被抑制。有效温度<~ 700 K的年轻木星处于一种特别有趣的光化学状态，与凌日热木星和我们太阳系的巨行星都不同。
2016-08-30 astro-ph.EP
An optimised survey strategy for the ERIS/NIX imager: searching for young giant exoplanets and very low mass brown dwarfs using the K-peak custom photometric filter
我们提出了最佳的调查策略，即将到来的NIX成像仪，ERIS仪器的一部分，安装在甚大望远镜（VLT）。我们将使用定制的2.2微米K峰滤波器来优化未来大规模直接成像调查的效率，旨在探测附近恒星周围的棕矮星和巨行星。我们使用以前的大规模成像调查（主要是SPHERE SHINE和Gemini GPIES）的结果来告知我们对目标的选择，以及改善行星人口分布。我们提出了四种可能的方法来优化调查目标列表，以获得最高的检测收益：i）针对具有异常自行趋势的物体，ii）对SPHERE SHINE和Gemini GPIES的密集场进行后续调查iii）调查附近的恒星形成区域和iv）针对附近年轻移动群体的新发现成员。我们还比较了NIX与其他最先进的直接成像仪器的预测性能。
2022-06-28 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Epoch of Giant Planet Migration Planet Search Program. I. Near-Infrared Radial Velocity Jitter of Young Sun-like Stars
我们目前的早期结果，从大行星迁移计划的时代，精确的RV调查超过100个中间年龄（$\sim$ 20 $-$ 200百万年）G和K矮星与可移动带行星光谱仪（HPF）在麦当劳天文台的霍比-埃伯利望远镜（HET）。该计划的目标是确定巨行星迁移到类太阳恒星水冰线内部的时间尺度和主导物理机制。在这里，我们总结了该计划前14个月的结果，重点是我们为HPF定制的RV管道，测量年轻太阳类似物的固有近红外RV活动，并对恒星抖动的潜在人口水平分布进行建模。我们证明了在2 m s $^{-1}$以下的K2标准HD 3765使用最小二乘匹配方法提取精确的RV水平的天空稳定性。基于我们计划中至少进行三次RV测量的29颗恒星的子样本，我们发现中值RMS水平为34 m s $^{-1}$。这几乎是一个因素，低于60米秒的$^{-1}$的光学中值RMS水平的比较样品与相似的年龄和光谱型作为我们的目标。该子样本的近红外抖动测量结果与$μ=4.15$和$σ=1.02$的对数正态母体分布吻合良好。最后，通过编译RMS值从以前的行星搜索计划，我们表明，G和K矮星的近红外抖动一般随着年龄的衰减以类似的方式光学波长，虽然有一个较浅的斜率和较低的整体价值年龄$\lesssim$ 1 Gyr。
2021-01-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
A self-consistent cloud model for brown dwarfs and young giant exoplanets: comparison with photometric and spectroscopic observations
我们为褐矮星和年轻的巨型系外行星开发了一个简单的，物理的和自洽的云模型。我们比较了不同的云粒子大小的参数化，无论是固定粒子半径，或固定的混合效率（参数fsed）或估计粒子半径从简单的微观物理。云方案与简单的微观物理似乎是最好的parametrisation成功地再现观测到的光度和光谱的棕矮星和年轻的巨大的系外行星。特别是，它再现了L-T转换，由于硅酸盐和铁云在可见光/近红外光球下的凝结。它还再现了低重力物体观测到的红化现象，这是由于低重力时云的光学深度增加。此外，我们发现云的温室效应改变了化学平衡，增加了在高温下稳定的物种的丰度。这种效应应该大大有助于甲烷丰度在L-T过渡的强烈变化，并在年轻的系外行星上观察到的甲烷耗尽。最后，我们预测了一个连续的棕矮星和系外行星的存在，绝对J星等=15-18和J-K色=0-3，由于L-T转变与重力的演变。因此，这种自洽的模式提供了一个总体框架，以了解云的影响，似乎非常适合大气反演。
2017-11-30 astro-ph.EP
The Likelihood of Detecting Young Giant Planets with High Contrast Imaging and Interferometry
预计巨行星的轨道半径与凌日和径向速度检测相比相对较大（>1 AU）。因此，最好通过直接成像来观察巨型行星形成。通过模拟巨大的（0.3-5 $M_{J}$）行星的核心吸积的形成，我们预测在近红外（2-4 $μ$ m）的行星等，并证明，一旦一个行星达到失控吸积阶段，它是自发光的，是明亮到足以在近红外波长检测。使用与现有径向速度和成像约束一致的行星分布模型，我们模拟了具有相同恒星和盘属性的大样本系统，以确定可以检测到多少行星。我们发现，目前的大型（8- 10米）望远镜，最多有0.2%的机会发现一个核心吸积巨行星在L'波段和2%的K波段的一个典型的太阳型恒星。未来的METIS和VIKiNG等仪器具有更高的灵敏度，预计探测系外行星的最高比率分别为2%和8%。
2019-09-12 astro-ph.EP
The Extremely Red, Young L Dwarf PSO J318-22: A Free-Floating Planetary-Mass Analog to Directly Imaged Young Gas-Giant Planets
我们利用Pan-STARRS 1发现了一颗极红的晚L矮星，其（J-K）_MKO = 2.84，（J-K）_2质量= 2.78，是目前已知的最红的场矮星，在亚恒星伴星中仅次于2 MASS J1207- 39 b。近红外光谱显示L7的光谱型，并揭示了三角形H带连续谱和弱碱性（KI和Na I）线，这是低表面重力的标志。夏威夷红外视差计划的近红外天体测量给出的距离为24.6+/-1.4秒差距，并表明J波段的绝对星等比L波段的矮星要暗得多。PSO J318-22的位置和运动学指向beta Picture移动组的成员。演化模型给出的温度为1160（-40，+30）K，质量为6.5（-1.0，+1.3）Mjup，使PSO J318-22成为太阳附近质量最低的自由漂浮物体之一。这个天体加入了不断增长的低重力场L矮星的名单，并且是第一个相对于其估计温度严重缺乏甲烷的天体。比较它们的光谱表明，具有相似年龄和温度的年轻L矮星可能具有不同的年轻光谱特征。对于两个具有良好年龄约束的天体（PSO J318-22和2 MASS J 0355 +11），我们发现它们的温度比类似光谱型的场天体低约400 K，但它们的光度相当，即，这些年轻的L型矮星非常红，而且非常冷，但不是“暗发光”。总而言之，PSO J318-22是第一个自由漂浮的天体，其颜色、星等、光谱、光度和质量与HR 8799和2 MASS J1207-3…
2013-10-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Seismic Oscillations Excited by Giant Impacts in Directly-Imaged Giant Planets
本研究通过模拟表明，巨行星形成过程中的巨大撞击可激发持续数百万年的地震振荡，其测光变化幅度超百分之一，并可通过JWST在绘架座β星b上探测到，为验证行星内部金属富集机制提供新途径。
2025-09-09 astro-ph.EP
Two Directly Imaged, Wide-orbit Giant Planets around the Young, Solar Analog TYC 8998-760-1
尽管在过去的几十年里已经发现了数十个直接成像的同伴，但直接确认的多行星系统的数量仍然很少。这些系统的动力学分析对这些宽轨道伴星的形成机制施加了重要的约束。作为年轻太阳系外行星巡天（YSES）的一部分，我们报告了在1700万年前的太阳型恒星TYC 8998-760-1周围发现的第二颗行星质量伴星，该恒星位于天蝎座-半人马座协会的下半人马座Crux子群。伴星的投影物理距离为320 au，从1.1到3.8微米的几个单独的光度测量限制伴星质量为$6\pm1\,M_\mathrm{Jup}$，这相当于$q=0.57\pm0.10\%$相对于主星的质量比。TYC 8998-760-1与之前探测到的$14\pm3\,M_\mathrm{Jup}$伴星一起，是第一个直接成像的多行星系统，它围绕着一个年轻的太阳类似物。我们发现，圆形轨道是稳定的，但轻度偏心轨道的任一/两个组件（$e > 0.1$）是混乱的陀螺时间尺度上，这意味着在原位形成或一个非常具体的喷射由一个看不见的第三个同伴。由于伴星之间的距离很大，TYC 8998-760-1是一个很好的系统，可以用于詹姆斯·韦伯太空望远镜等天基天文台的光谱和光度跟踪。
2020-07-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Young Solar System's Fifth Giant Planet?
最近对太阳系形成的研究表明，太阳系的巨行星在原行星盘中形成和迁移，与距离太阳15 AU以内的所有行星达到共振轨道。在气体盘分散之后，天王星和海王星可能被气态巨星分散，并接近它们目前的轨道，同时分散了由微行星组成的跨行星际盘，这些微行星的残骸在被称为柯伊伯带的区域中幸存下来。在这里，我们进行了N体积分的巨行星之间的散射阶段，试图确定哪些初始状态是合理的。我们发现，从四个巨行星的共振系统开始的动力学模拟在匹配巨行星的当前轨道方面具有较低的成功率，以及各种其他约束（例如，类地行星的生存）。如果木星和土星以3：2共振开始，动力学演化通常过于剧烈，并导致最终系统少于四颗行星。有几个初始状态很突出，因为它们在匹配约束时显示出相对较大的成功可能性。一些统计上最好的结果是在假设太阳系最初有五颗巨行星和一颗冰巨星时得到的，它的质量与天王星和海王星相当，被木星弹射到星际空间。这种可能性似乎是可以想象的，因为最近在星际空间发现了大量自由漂浮的行星，这表明行星弹射应该是常见的。
2011-09-13 astro-ph.EP
Carbon monoxide gas produced by a giant impact in the inner region of a young system
类地行星形成的模型预测，在年轻的原行星盘消散之后，行星聚集的最后阶段持续了数千万年，主要是行星碰撞。正是通过这些巨大的撞击，像年轻的地球这样的行星才成长到最终的质量，并实现长期稳定的轨道配置。一个关键的预测是，这些撞击会产生碎片。迄今为止，关于撞击后碎片的最令人信服的观测证据来自附近2300万年前的A星HD 172555周围的行星系。该系统显示了大量的细尘，具有异常陡峭的尺寸分布和非典型的尘埃成分，以前归因于超高速撞击或大质量小行星带。在这里，我们报告的光谱分辨检测CO气体环与尘埃碎片共轨之间的~6-9 AU -一个区域类似于我们的太阳系的外部类地行星区域。总的来说，尘埃和CO的检测有利于大型，挥发性丰富的天体之间的巨大撞击。这表明，类似于月球形成的撞击，行星尺度的碰撞可以释放出大量的气体和碎片，并且这种气体是可观测的，为了解年轻行星的组成提供了一个窗口。
2021-10-28 astro-ph.EP
A survey of young, nearby, and dusty stars to understand the formation of wide-orbit giant planets
直接成像证实了在宽轨道上存在亚恒星伴星。为了理解这些同伴的形成和演化机制，必须表征其全部的布居特性。我们的目标是在年轻的、附近的和尘埃恒星周围探测巨行星和/或褐矮星同伴。我们的目标也是提供宽轨道巨行星人口的统计数据，并讨论行星形成模型。我们报告了对59颗恒星的深入调查，这些恒星是年轻恒星协会的成员。用VLT/NaCo在L '波段（3.8微米）进行观察。我们使用角度差分成像，以达到最佳的检测性能。对大约60%的年轻和南部A-F恒星的统计分析接近65 pc，使我们能够推导出宽轨道上的巨行星的比例。我们使用引力不稳定性模型和行星人口合成模型的核心吸积的情况下，讨论这些同伴的发生。我们解决和表征新的视觉双星，并没有发现任何新的亚恒星同伴。该调查的中位数检测性能达到对比度10 mag在0.5as和11.5 mag在1as。我们发现行星的出现率在10.8- 24.8%之间，置信水平为68%，假设行星均匀分布在1-13 Mj和1-1000 AU之间。考虑到形成模型的预测，我们设置了重要的限制发生的大质量行星和褐矮星的同伴，将形成GI。我们发现，这种机制有利于在宽轨道（a > 40 AU）上形成相当大质量的团簇（Mclump > 30 Mj），这些团簇可能会动态演化和/或碎裂。对于由CA形成的近距离巨行星的种群，我们的调查稍微探索了物理分离（<20 AU），并且无法限制这个种群。
2013-02-25 astro-ph.EP
The Gemini NICI Planet-Finding Campaign: The Frequency of Giant Planets around Young B and A Stars
我们已经对70颗年轻的B星和A星进行了高对比度成像，以寻找棕矮星和行星伴侣，这是双子座NICI行星寻找活动的一部分。我们的调查代表了迄今为止对大质量恒星（~1.5-2.5 M太阳）周围行星的最大，最深的调查，包括行星宿主β Pic和北落师门。我们获得了后续的天体测量的所有候选同伴在400天文单位的预计分离的恒星在不拥挤的领域，并确定了新的低质量的同伴HD 1160和HIP 79797。我们发现，HIP 79797之前已知的年轻棕矮星伴星本身就是一个紧密（3 AU）联星，由质量为58（+21，-20）M_Jup和55（+20，-19）M_Jup的棕矮星组成。使该系统成为绕恒星轨道运行的罕见亚星联星之一。考虑到我们的NICI数据的对比度限制以及我们没有检测到任何行星的事实，我们使用高保真蒙特卡罗模拟表明，在95%的置信度下，在59和460 AU之间，不到20%的2 M太阳恒星可以拥有大于4 M Jup的巨行星，在38到650天文单位之间，只有不到10%的恒星拥有质量超过10兆焦耳的行星。总的来说，我们发现大分离的巨行星在B和A恒星周围并不常见：在95%的置信度下，只有不到10%的B和A恒星可以与HR 8799 b（7 M_Jup，68 AU）行星类似。我们还描述了一种新的贝叶斯技术，用于确定年龄的领域B和A星测光和理论等时线。我们的方法比以前的年龄测定技术产生更合理的大质量恒星的年龄，…
2013-06-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extrasolar planets and brown dwarfs around A--F type stars. VIII. A giant planet orbiting the young star HD113337
在寻找早型主序星周围的太阳系外行星和褐矮星的框架下，我们探测到了年轻的F型恒星HD 113337周围的一颗巨行星。我们估计该系统的年龄为150 + 100/-5000万年。有趣的是，先前在这颗恒星上探测到了一个由冷碎片盘引起的红外过量。上普罗旺斯天文台1.93米望远镜上的索菲摄谱仪在6年内获得了约300个光谱。我们使用我们的SAFIR工具，致力于A和F星的光谱分析，推导出径向速度的变化。这些数据揭示了一个324.0 + 1.7/-3.3天的周期，我们将其归因于一颗巨行星，其最小质量为2.83 +- 0.24 Mjup，在偏心轨道上，e=0.46 +- 0.04。一个长期的二次漂移，我们分配可能是恒星的起源，叠加到开普勒的解决方案。
2013-10-08 astro-ph.EP
Jet Streams and Tracer Mixing in the Atmospheres of Brown Dwarfs and Isolated Young Giant Planets
对褐矮星和相对孤立的太阳系外年轻巨行星的观测为探索新领域的大气动力学提供了前所未有的细节。关于全球流通的机制问题仍有待解决。以往的研究表明，小规模的，随机变化的热扰动对流和上覆的分层层之间的相互作用，可以驱动纬向急流，波，湍流。在这里，我们改进了我们以前的大气环流模式，使用双流灰色辐射转移计划，以代表更现实的加热和冷却速率。我们研究了纬向急流的形成及其时间演化，以及被动示踪剂（包括云和化学物质）的垂直混合。在相对较弱的辐射和摩擦耗散下，速度高达几百$\rm m\;s^{-1}$的强纬向急流是典型的结果。离赤道急流倾向于与气压无关，而赤道急流则表现出明显的垂直风切变。具有强耗散的模型抑制射流的形成，并在赤道外区域具有各向同性湍流。在相对较低的大气温度下，赤道气流的准周期振荡普遍存在，周期从几十天到几个月不等。亚微米的云粒子可以被输送到凝结水平以上的几个尺度的高度，而较大的粒子形成较薄的层。云层顶部附近的云板是不均匀的。具有化学时标$>10^5$ s的化学示踪剂可被驱离平衡。全球平均示踪剂的等效垂直扩散系数$K_{\mathrm{zz}}$是从我们的模型中诊断出来的，通常为$1\sim10^2\rm m^2\;s^{-1}$的量级。最后，在相应的条件下，我们给出了不同类型示踪剂的$K_{\mathrm{zz}}$的解析估计。
2022-03-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Disk evolution, element abundances and cloud properties of young gas giant planets
我们讨论了行星形成的化学先决条件，气体和冰的丰度在一个原行星盘，作为时间和位置的函数，以及由此产生的化学成分和云的性质在大气中年轻的气体巨行星形成时。如果行星形成遵循核心吸积的假设，那么主恒星和它的气体巨星的丰度之间可能会出现很大的偏差。这些偏差源于气体和尘埃在盘中的单独演化，尘埃形成行星核心，然后是剩余气体的最终逃逸吸积。ProDiMo原行星盘模型用于预测中平面气体和冰的化学演化。我们发现，宇宙射线在缓慢解除一氧化碳的阻塞方面起着至关重要的作用，释放的氧气形成水，然后迅速冻结。因此，在气相中的C/O比被发现逐渐增加，在由水和CO冰线包围的区域。在这个区域，发现C/O在大约500万年后接近1，与宇宙射线电离率成比例。然后，我们探讨如何在年轻的气体巨星的大气化学和云的性质受到影响时，非太阳的C/O比的磁盘模型预测的假设。本文应用DRIFT云形成模式研究了原始元素丰度变化及其对大气的反馈作用对大气云形成的影响。我们表明，元素耗尽云形成中起着至关重要的作用，在富氧的大气气体转化为富碳的气体时，非太阳，原始元素丰度被认为是建议的磁盘模型。
2014-03-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Age analysis of extrasolar planets: Insight from stellar isochrone models
本研究利用三种等时线模型分析2336颗系外行星宿主恒星的年龄，发现巨行星宿主恒星比小行星宿主恒星更年轻，且热木星宿主恒星最年轻，支持银河化学增丰促进气态巨行星形成的观点。
2024-04-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Epoch of Giant Planet Migration Planet Search Program. II. A Young Hot Jupiter Candidate around the AB Dor Member HS Psc
本文利用4年HPF视向速度及TESS光变曲线，在约130 Myr的AB Dor成员HS Psc周围识别出一颗3.986天、最小质量1.5 M_Jup的年轻热木星候选体。
2024-03-04 astro-ph.EP
The Solar wind prevents re-accretion of debris after Mercury's giant impact
水星拥有一个巨大的铁核，以及相应的高体积密度。为了解释如此大的铁含量，已经提出了许多假设。一个长期存在的观点认为，水星曾经拥有一个更大的硅酸盐地幔，在太阳系历史早期的一次巨大撞击中被移除。这个想法的一个核心问题是，从水星喷出的物质通常会在很短的（~百万年）时间尺度后重新聚集到行星上。在这里，我们表明，原始的太阳风将提供足够的阻力后，喷射碎片，以消除他们从水星交叉轨道之前，重新影响行星的表面。具体来说，年轻的太阳可能拥有更强的风，快速旋转和强大的磁场。根据大撞击发生的时间，与这股风相关的冲压压力会将粒子向外推入太阳系，或者向内推向太阳，在亚百万年的时间尺度上，这取决于喷射碎片的大小。因此，巨型撞击假说仍然是一个可行的途径，以消除行星地幔，无论是在水星和太阳系外行星，特别是那些接近年轻恒星的强风。
2020-02-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
High resolution imaging of young M-type stars of the solar neighborhood: Probing the existence of companions down to the mass of Jupiter
上下文高对比度成像是一种强有力的技术，可以用来寻找气体巨行星和轨道间距大于几个天文单位的棕矮星。在太阳型恒星周围，巨行星预计会通过核心吸积或引力不稳定性形成，但由于核心吸积随着主恒星变轻而变得越来越困难，引力不稳定性将是尚未发现的遥远巨行星围绕低质量恒星形成的可能方案。因此，对M矮星周围的这类行星进行系统的调查将提供对引力不稳定性效率的直接测试。目标。我们寻找围绕太阳附近的晚型恒星和褐矮星运行的气体巨行星。方法.利用VLT-NACO自适应光学系统在Lp波段对16个目标进行了直接成像和角微分成像，获得了深高分辨率图像。这是目前最大和最深的调查Mdwarfs周围的100亿质量行星。我们开发并使用了一个集成的还原和分析管道来还原图像，并推导出每个目标的2D检测限。在0.5”处实现的典型对比度约为9个量级，超过1”则为11个量级。对于每个目标，我们还确定在我们的图像中以给定的距离检测到给定质量的行星的概率。结果考虑到轨道投影效应，我们得出了行星伴星的精确探测概率，平均超过50%的概率在10天文单位处探测到3 MJup的伴星，在20天文单位处探测到1.5MJup的伴星，这对年轻M矮星样本周围的行星质量的存在带来了很大的限制。
2011-12-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Linkage between the Core Mass and the Magnetic Field of an Extrasolar Giant Planet from Future Radio Observations
接近的气体巨星预计会有$\sim 10-100$ G的强磁场。太阳系外巨行星的磁场可以通过未来$\gtrsim 10$ MHz的射电观测和原子线的分光偏振测量来探测。相比之下，系外行星难以捉摸的内部仍然在很大程度上未知。在这里，我们考虑的可能性推断的太阳系外巨行星的最内核的存在，通过探测行星磁场。我们模拟了质量为$0.2-10M_\mathrm{Jup}$的近距离巨行星的长期热演化，以估计它们的磁场强度。年轻的巨大气体巨星往往有很强的磁场。热木星的磁场强度对它的核心质量不敏感，而核心强烈影响热土星中行星发电机的出现。如果氢的金属化发生在$\gtrsim 1-1.5$毫巴，那么在$\sim 10-100$ Myr之前，没有核心或小核心的热土星中不会产生电动机驱动的磁场。在$\sim 100\mathrm{Myr}$之后演化的气体巨星的磁场强度几乎与恒星入射通量无关。由于无线电信号的微弱性和地球电离层等离子体的屏蔽作用，探测年轻、炎热的土星的磁场作为其核心的良好指标可能具有挑战性。具有$\gtrsim 0.4M_\mathrm{Jup}$的热电离层可能是未来地基无线电观测的有希望的候选者。
2021-01-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
A transiting warm giant planet around the young active star TOI-201
我们提出了偏心温暖的巨行星TOI-201 b的确认，首先在\textit{TESS}测光（扇区1-8，10-13和27-28）中被确定为候选者，并使用NGTS的地基测光和FEROS，HARPS，CORALIE和\textsc{Minerva} -Australis的径向速度进行确认。TOI-201 b围绕一颗年轻（$\mathrm{0.87^{+0.46}_{-0.49} \, Gyr}$）明亮（V=9.07等）的F型恒星旋转，周期为$\mathrm{52.9781 \, d}$。这颗行星的质量为$\mathrm{0.42^{+0.05}_{-0.03}\, M_J}$，半径为$\mathrm{1.008^{+0.012}_{-0.015}\, R_J}$，轨道离心率为$0.28^{+0.06}_{-0.09}$ ;它似乎仍在经历相当快速的冷却，正如预期的那样，因为主恒星很年轻。这颗恒星还显示出径向速度和几个活动指标的长期变化，我们将其归因于恒星活动。像TOI-201 b这样的温暖巨行星的发现和表征对于限制巨行星的形成和演化理论非常重要。
2021-03-03 astro-ph.EP
Kepler-63b: A Giant Planet in a Polar Orbit around a Young Sun-like Star
本文介绍了一颗围绕年轻的类太阳恒星开普勒63（KOI-63，$m_{\rm Kp} = 11.6$，$T_{\rm eff} = 5576$ K，$M_\star = 0.98\, M_\odot$）运行的巨行星的发现和特征。这颗行星每9.43天凌日一次，有明显的深度变化和由大型恒星黑子引起的亮度异常。这颗行星的半径是$6.1 \pm 0.2 R_{\earth}$，基于凌日光变曲线和估计的恒星参数。由于恒星活动水平高，这颗行星的质量无法用现有的径向速度数据测量，但如果我们假设轨道是圆形的，我们可以粗略地给出$120 M_{\earth}$（3 $σ$）的上限。根据罗斯特-麦克劳克林效应和对星点穿越事件的分析，主星具有很高的平行度（$ψ$ = $104^{\circ}$）。这一结果是有价值的，因为几乎所有以前的恒星质量测量都是针对具有更大质量行星和更短周期轨道的恒星。此外，行星的极地轨道结合对点交叉事件的分析，揭示了一个大而持久的极地星点。这些斑点以前曾使用多普勒层析成像技术推断，并在模拟年轻太阳类恒星的磁场活动中预测。
2013-08-26 astro-ph.EP
VLT/SPHERE Multi-Wavelength High-Contrast Imaging of the HD 115600 Debris Disk: New Constraints on the Dust Geometry and the Presence of Young Giant Planets
年轻而活跃的行星系可以形成碎片盘，比行星本身更容易成像。这些盘的形态和演化可以帮助推断负责产生和塑造碎片结构的假定行星的性质。我们提出了积分场光谱和双波段成像从VLT/SPHERE（$1.0 - 1.7 μm$）的碎片盘周围的年轻的F2 V/F3 V星HD 115600。我们的目标是：1）描述碎片环的几何形状和组成，2）寻找年轻巨行星的热发射，3）在没有探测到行星的情况下，完善HD 115600周围可能行星的推断属性，为未来探测它们做准备。使用不同于发现论文（Henyey-Greenstein）的尘埃散射模型（ZODIPIC）来模拟盘的几何形状，我们发现盘的中心半径为$a_0 = 46 \pm 2$ au，偏移量为$Δα$，$Δδ$ = $ -1.0 \pm 0.5, 0.5 \pm 0.5$ au。这个偏移量比以前发现的要小，这表明看不见的质量较低的行星可能正在雕刻圆盘。SPHERE在Y-J波段的圆盘光谱显示红色，在GPI看到的H波段变成中性或略蓝色，与处理过的有机物和水冰的混合大块圆盘组成大致一致。虽然我们所观察到的领域包含了大量的背景物体在广泛的分离，没有系外行星已被直接观察到的质量灵敏度限制$2-3(5-7) M_{\rm J}$之间的预计分离40和200 AU的热（冷）启动模型。
2018-11-21 astro-ph.EP
A HARPS RV search for planets around young nearby stars
年轻的邻近恒星是用径向速度（RV）和直接成像技术寻找行星的良好候选者。这反过来又允许计算所有分离的巨行星发生率。在年轻恒星周围进行RV搜索是一项挑战，因为它们通常比类似光谱型的老恒星旋转得更快，并且在RV时间序列中表现出磁活动（斑点）或脉动的特征。有必要进行具体分析，以确定这一活动的特征，并可能对其进行纠正。我们的目标是寻找年轻的附近恒星周围的行星，并估计巨行星（GP）的出现率长达1000天。我们使用拉西拉天文台3.6米望远镜上的HARPS摄谱仪观测了89颗A-M年轻（<6亿年）恒星。我们使用我们的SAFIR（通过傅立叶光谱间径向速度分析的光谱数据）软件来计算RV和其他光谱观测值。然后，我们计算了这个样本的伴随发生率。我们确认了HD 177171、HD 181321和HD 186704的二进制性质。我们报告的HIP 36985的一个密切的低质量的恒星伴侣的检测。没有发现行星伴侣。根据83颗周期小于1000天的年轻恒星，我们得到了GP（< 13 MJup）和BD（13-80 MJup）出现率的上限，分别为2_-2^+3%和1_-1^+3%。
2020-02-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
A young gas giant and hidden substructures in a protoplanetary disk
本研究利用ALMA 3 mm观测在MP Mus原行星盘中揭示了隐藏的次结构，并结合Gaia天体测量数据与流体动力学模拟，间接探测到一颗位于1-3 au的年轻气态巨行星。
2025-07-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Astrometric Accelerations as Dynamical Beacons: A Giant Planet Imaged Inside the Debris Disk of the Young Star AF Lep
本文报告了利用Keck/NIRC2对年轻恒星AF Lep进行高对比度成像，直接发现了一颗位于碎屑盘内的巨行星AF Lep b，并通过联合轨道拟合精确测定了其动力学质量、半长轴和偏心率，突显了天体测量加速度在发现和表征长周期行星方面的潜力。
2023-05-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumplanetary disks around young giant planets: a comparison between core-accretion and disk instability
无论是核心吸积还是引力不稳定性建造了行星，都可以在形成的巨行星周围发现环行星盘。我们进行了国家的最先进的流体动力学模拟的两种形成方案的环行星际盘，使用尽可能相似的初始条件，以揭示可能的内在差异的环行星际盘的质量和温度之间的两种形成机制。我们发现，环行星盘的质量与星周盘的质量线性标度。因此，在同样质量的原行星盘中，在盘不稳定性模型中形成的环行星盘的质量只能比它们的核心吸积对应物大8倍。另一方面，大体积环行星盘的温度相差超过一个数量级之间的两种情况。由引力不稳定性形成的行星周围的子盘具有低于100 K的特征温度，而核心吸积环行星盘是热的，当嵌入大质量光学厚的原行星盘时，温度甚至大于1000 K。我们解释了这种差异如何被理解为不同形成机制的自然结果。我们认为，不同的温度应该持续到一个完整的气体巨星通过磁盘不稳定性形成的时候，因此我们的结果提供了一个方便的标准，通过测量行星附近的整体温度来区分两个主要的形成场景。
2016-10-06 astro-ph.EP
TESS Hunt for Young and Maturing Exoplanets (THYME) VI: an 11 Myr giant planet transiting a very low-mass star in Lower Centaurus Crux
成熟的超级地球和次海王星被预测为$\simeq$木星半径时，年轻的10万年。因此，我们希望在年轻恒星周围找到5-15颗$R_\oplus$行星，即使它们的老恒星没有行星。我们报告TOI 1227 b的发现和验证，$0.85\pm0.05R_J$（9.5 $R_\oplus$）行星过境一个非常低质量的恒星（$0.170\pm0.015M_\odot$）每27.4天。TOI~1227的运动学和强烈的锂吸收证实了它是先前在下半人马座Crux OB协会中发现的一个亚组的成员，我们将其命名为Musca组。我们得出的年龄为11 $\pm$ 2百万年Musca，基于锂，旋转，和Musca成员的颜色星等图。TESS数据和地面跟踪显示了一个深（2.5%）的过境。我们使用多波长过境观测和径向速度从IGRINS摄谱仪验证信号作为行星的性质，我们得到了一个上限的行星质量的$\simeq0.5 M_J$。由于这样的大行星在成熟的低质量恒星周围非常罕见，我们认为TOI 1227 b仍在收缩，最终将变成更常见的$<5R_\oplus$行星之一。
2022-03-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
VLT/SPHERE survey for exoplanets around young, early-type stars including systems with multi-belt architectures
前序星和主序星周围的尘埃碎片盘是微行星和系外行星存在的潜在标志。因此，巨大的行星形成预计将在磁盘的演变中发挥关键作用。这是间接证实了现有的亚毫米近红外图像的年轻的原行星和冷却尘埃碎片盘周围的主序星通常显示大量的空间结构。最近发现的大部分巨行星影像都是在拥有星周盘的年轻早期型恒星周围发现的。在这种情况下，我们已经进行了一个直接成像计划，旨在最大限度地提高我们发现巨行星的机会，并瞄准了22颗年轻的早期恒星。其中约一半显示出多带结构的迹象。利用SPHERE的IRDIS双波段成像仪和IFS积分场摄谱仪获取了高亮度日冕差分近红外图像，对这些年轻、尘埃、早型恒星的近距离环境进行了系统的研究。我们证实了在HIP 34276、HIP 101800和HIP 117452周围探测到的伴星是稳定的背景源和双星伴星。HIP 8832、HIP 16095和HIP 95619周围的伴随候选物被确定为背景污染。对于我们推断存在碎片带的恒星，可以计算出清除碎片间隙所需的行星的理论最小质量。动态质量极限至少为$0.1 M_J$，并且可以超过$1 M_J$。直接成像数据通常对行星敏感，低至1 $''$的$\sim 3.6 M_J$，最好的情况下是$1.7 M_J$。这两个限制严格限制了每个目标周围可能存在的行星系。这些系统可能会被下一代行星成像仪探测到。
2020-06-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planets Around Low-Mass Stars (PALMS). IV. The Outer Architecture of M Dwarf Planetary Systems
我们目前的结果，从一个高对比度的自适应光学成像搜索巨行星和棕矮星（>1兆焦耳）周围的122个新发现的附近（<40 pc）年轻的M矮星。我们的目标中有一半的年龄小于1.35亿年，90%的年龄小于毕宿五（6.2亿年）。我们用Keck/NIRC 2和Subaru/HiCIAO进行的H和K波段日冕观测分别在1”处实现了12-14等和9-13等的典型对比度，这对应于我们85%的样本在5-33 AU处的0.5-10 MJup的极限行星质量。我们发现了四颗年轻的褐矮星：1 RXS J235133.3+312720 B（32 $\pm$ 6 MJup; L0 $^{+2}_{-1}$ ; 120 $\pm$ 20 AU），GJ 3629 B（64 $^{+30}_{-23}$ MJup; M7.5 $\pm$ 0.5; 6.5 $\pm$ 0.5 AU），1 RXS J034231.8+121622 B（35 $\pm$ 8 MJup; L0 $\pm$ 1; 19.8 $\pm$ 0.9 AU）和2 MASS J15594729+4403595 B（43 $\pm$ 9 MJup; M8.0 $\pm$ 0.5; 190 $\pm$ 20 AU）。超过150个候选行星被确定;我们获得了其中56%的后续成像，但所有这些都与背景恒星一致。我们对行星的零检测使得对单M矮星周围长周期巨行星的发生率有很强…
2014-11-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Atmospheric Retrievals of the Young Giant Planet ROXs 42B b from Low- and High-Resolution Spectroscopy
本研究结合低高分辨率光谱对年轻巨行星 ROXs 42B b 进行大气反演，发现高分辨率光谱能避免云层导致的参数简并，可靠测定其大气组成。
2024-02-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radial Velocity Survey for Planets around Young stars (RVSPY) A transiting warm super-Jovian planet around HD 114082, a young star with a debris disk
为了通过径向速度方法检测具有碎片盘的年轻恒星的行星伴星，我们在2018年4月至2022年8月期间观察了HD114082，作为我们RVSPY计划（年轻恒星周围行星径向速度调查）的目标之一。我们使用的FEROS摄谱仪，安装在MPG/ESO 2.2米望远镜在智利，获得高信噪比的光谱和时间序列的精确径向速度（RV）。此外，我们分析了档案HARPS光谱和TESS光度数据。我们使用CERES、CERES ++和SERVAL管道来导出RV和活性指标，并使用ExoStriker对RV和TESS光度进行独立和组合分析。我们报告发现一个温暖的超木星的伴侣HD 114082的基础上，109.8 $\pm$ 0.4天的信号在合并RV数据从FEROS和HARPS，并在一个过境事件在TESS测光。最佳拟合模型表明，8.0 $\pm$ 1.0 Mjup的伴星半径为1.00 $\pm$ 0.03 Rjup，轨道半长轴为0.51 $\pm$ 0.01 au，离心率为0.4 $\pm$ 0.04。伴星的轨道与已知的位于28天文单位的近边缘碎片盘一致。HD 114082 b可能是最年轻的（15 $\pm$ 6百万年），也是仅有的三颗小于1亿年的巨行星伴星之一，它们的质量和半径都是通过观测确定的。它可能是第一个正确的模型约束巨行星，允许区分热启动和冷启动模型。它与冷启动模式更加兼容。
2022-11-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Efficient and inefficient hydrodynamic escape of exo-satellite atmospheres driven by irradiation from their young giant planets
本研究探讨年轻巨行星辐照下系外卫星的大气逃逸机制，发现特定分子可引发温度反转提升逃逸率，热解耦导致大气组分层级逃逸，且不同质量巨行星能侵蚀类土卫六大气，可用于约束巨行星形成后冷却行为。
2025-03-23 astro-ph.EP
Galactic chemical evolution of exoplanet host stars: Are high-mass planetary systems young?
恒星核合成和星系化学演化的印记可以在不同的恒星星族中看到，老一代的恒星显示出更高的$α$元素丰度，而后代则富含铁峰元素。星周盘、恒星和它们的行星伙伴的演化联系和化学特征可以通过研究行星和宿主恒星性质的相互依赖关系来推断。过去的许多研究已经证实，高质量的巨行星通常存在于富含金属的恒星周围，而低质量行星的恒星宿主具有广泛的金属丰度。在这项工作中，我们分析了详细的化学丰度的样本$>900$系外行星托管恒星从不同的径向速度和过境调查。我们将$α$和铁峰值元素的恒星丰度趋势与行星质量相关联。我们发现行星的质量丰度相关性主要是负的$α$ -元素和轻微的积极或零的铁峰元素，表明恒星托管巨行星相对年轻。由等时线拟合得到的主星年龄进一步验证了这一点。后来的铁和铁峰元素的原行星物质的富集也与通过核心吸积过程形成的巨行星一致。原行星盘中较高的金属含量有利于核心的快速生长，从而为巨行星的形成提供了一条合理的路线。因此，这项研究表明，所观察到的恒星丰度和行星质量的趋势很可能是银河系化学演化的自然结果。
2022-07-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The mass of the young planet Pictoris b through the astrometric motion of its host star
通过高对比度成像发现的年轻大质量行星为研究气体巨行星的形成和早期演化提供了独特的机会。一个关键的问题是，来自吸积气体的引力能在多大程度上有助于新形成行星的内能。这导致了从“冷”到“热”启动模型的一系列形成场景。对于一个给定质量的行星，这些初始条件决定了它随后在光度和半径上的演化。除了径向速度研究的上限，磁盘模型和动力学不稳定性参数，还没有年轻行星的质量测量来区分这些不同的模型。在这里，我们报告的天体测量运动的Beta Picture的检测，21万年前的主机星的一个原型直接成像的气体巨行星，围绕系统的质量中心。从依巴谷内部3年的天体测量数据中减去依巴谷-盖亚自行，揭示了恒星的反射运动，给出了一个独立于模型的行星质量M=11+-2 MJup。这与热启动模型假设的行星形成于高熵状态的情景是一致的。盖亚正在进行的数据收集将在不久的将来导致对其他年轻气体巨星的质量测量，并形成进一步限制早期演化情景的巨大资产。
2018-08-19 astro-ph.EP
Disk-fed giant planet formation
大质量的巨行星，比如那些通过直接成像调查发现的行星，可能会通过环行星盘经历大部分的生长。我们认为，吸积物质的熵是由边界层过程，不像“冷”或“热启动”的假设通常调用的核心吸积和直接崩溃的情况。一个简单的行星演化模型说明了大范围的半径和光度轨迹是如何成为可能的，这取决于吸积过程的细节。具体来说，如果边界层的尺度高度是$\gtrsim0.24$，这个值并不比环行行星盘的尺度高度大多少，那么原行星会朝着“热启动”轨道演化。因此，要了解年轻巨行星的光度和半径，就需要有详细的环行星吸积模型。
2016-02-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Experimental Design for the Gemini Planet Imager
双子座行星成像仪（GPI）是为双子座天文台设计和建造的高性能自适应光学系统。GPI针对高对比度成像进行了优化，结合了精确和准确的波前控制，衍射抑制以及具有积分场和偏振测量功能的散斑抑制科学相机。GPI的主要科学目标是直接探测和表征年轻的木星质量系外行星。对于气体巨星性质在大半长轴上分布的合理假设，GPI将能够探测到超过10%的质量大于0.5 M_J的气体巨星，这些气体巨星的年龄小于1亿年，距离小于75秒差距。对于小于1 Gyr的系统，探测到质量大于8 M_J，半长轴大于15 AU的气体巨星，完整性大于50%。一项针对太阳附近年轻恒星的调查将有助于确定气体巨行星的形成机制，方法是在行星亮度取决于形成机制的年龄进行研究。这样的调查也将对半长轴上的行星敏感，这些行星可以与我们太阳系中的气体巨星相媲美。在简单和理想化的情况下，行星是由Burrows等人（2003）的“热启动”模型或Marley等人（2007）的核心吸积模型形成的，几十颗探测到的行星就足以区分行星是如何形成的。
2011-03-31 astro-ph.EP
Rapid contraction of giant planets orbiting the 20 million-years old star V1298 Tau
目前的行星演化理论预测，婴儿巨行星的半径很大，密度很低，然后在大约数亿年后慢慢收缩到最终大小。这些理论预期至今仍未得到验证，尽管发现的系外行星越来越多，但由于其宿主恒星的强烈恒星活动，非常年轻的行星的检测和表征极具挑战性。然而，最近发现的年轻的行星凌日系统允许放置在进化模型的初始约束。V1298，Tau的年龄估计为2000万年，是已知拥有凌日行星的最年轻的太阳型恒星之一：它拥有一个由两个海王星大小的行星组成的多重系统，一个土星大小的行星和一个木星大小的行星。在这里，我们报告了一个激烈的径向速度运动的分析，揭示了两个周期性信号的存在与它的两个行星的轨道兼容。我们发现行星b的轨道周期为24天，质量为0.64木星质量，密度与太阳系的巨行星和其他已知的巨大系外行星相似，年龄明显更大。行星e的轨道周期为40天，质量为1.16木星质量，密度大于大多数巨型系外行星。这对于如此年轻的行星来说是出乎意料的，并表明一些巨行星可能会比预期更快地进化和收缩，从而挑战目前的行星进化模型。
2021-11-23 astro-ph.EP
Kepler-539: a young extrasolar system with two giant planets on wide orbits and in gravitational interaction
我们确认了开普勒-539b（又名开普勒感兴趣的物体K00372.01）的行星性质，这是一颗巨大的凌日系外行星，绕着一颗类似太阳的G2 V恒星运行。开普勒-539b的质量是通过安装在CAHA 2.2米望远镜上的CAFE摄谱仪获得的一系列精确径向速度测量而准确得出的。同时拟合径向速度数据和开普勒测光显示，开普勒539 b是一颗致密的类木星行星，质量为Mp = 0.97 Mjup，半径为Rp = 0.747 Rjup，绕其母星一周需要125.6天。轨道的半长轴大约为0.5天文单位，这意味着这颗行星距离宜居带大约0.45天文单位。通过分析开普勒-539b记录的12次凌日事件的中间凌日时间，我们发现了一个明显的调制凌日时间变化（TTV），这是由于行星c在更宽的轨道上的存在。由于时间有限，我们无法精确估计开普勒-539c的性质，我们的分析表明，它的质量在1.2到3.6兆焦耳之间，在一个非常偏心的轨道上旋转（0.4<e<0.6），周期大于1000天。行星c的高偏心率可能是行星b的TTV调制的原因。CAFE光谱的分析揭示了相对较高的光球锂含量，A（Li）=2.48 dex，这与陀螺年代学和等时分析一起表明母星相对年轻。
2016-04-21 astro-ph.EP
Isotopic enrichment of planetary systems from Asymptotic Giant Branch stars
本研究发现Gaia数据中NGC2264恒星形成区存在闯入的AGB恒星，证明演化恒星可遭遇年轻行星系统，并通过模拟证实AGB恒星产生的26-Al和60-Fe足以解释太阳系的同位素富集与行星内部加热。
2023-07-20 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Asymmetric fundamental band CO lines as a sign of an embedded giant planet
我们研究了一颗质量为0.5-2太阳质量的恒星所承载的年轻（1- 500万年）原行星盘发射的基本波段光谱中CO双峰非对称线型的形成。谱线轮廓的畸变可能是由一颗星-行星质量比为q=4.7 × 10^-3的嵌入式巨行星的引力摄动引起的。局部等温，2D流体动力学模拟表明，磁盘成为全球偏心的行星轨道内固定约0.2-0.25的平均偏心率后，约2000轨道周期。对于1-10 AU的轨道距离，磁盘偏心率达到峰值的区域内的基本带的CO是热激发。因此，这些线通过它们的不对称性（通量和波长）成为嵌入行星的敏感指标。我们发现，一个给定的跃迁的线形失真（如距离，中心倾角，不对称性和峰的位置）依赖于激发能（即对旋转量子数J）。如果行星在CO激发带内或外运行（对于0.5，1和2太阳质量的恒星，RCO分别小于3，5和7AU），线不对称性的大小随J的增大或减小而增大或减小，因此可以通过确定J曲线的斜率来约束巨行星的轨道距离.我们的结论是，所提出的光谱现象可以用来测试预测的行星形成理论，推动检测最年轻的行星系统的年龄限制。
2014-03-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
An analysis of the CoRoT-2 system: A young spotted star and its inflated giant planet
CoRoT-2b是已知最大的系外行星之一。考虑到它的巨大质量，它的大半径无法用标准的演化模型来解释。有趣的是，这颗行星的母星是一颗活跃的、快速旋转的类似太阳的恒星，有很大一部分（7 - 20%）的斑点。目的：我们希望提供对恒星行星系统性质的限制，并了解行星的推断大尺寸是否可能是由于推断参数的系统误差，如果不是，如何解释。研究方法：我们结合恒星和行星的演化代码的基础上，所有可用的光谱和光度数据，以获得自洽的系统参数的约束。结果如下：我们没有发现恒星模型（包括斑点和恒星活动）中的系统误差，这将产生所需的约10%的恒星和行星的大小减少。发现了两类解：通常的恒星主序星解得出的行星质量为3.67+/-0.13 Mjup，半径为1.55+/-0.03 Rjup，年龄至少为130 Ma，考虑到恒星的快速自转和显著的活动，应该小于500 Ma。我们在前主序上确定了另一类解，在这种情况下，行星的质量为3.45 \pm 0.27 Mjup，半径为1.50+/-0.06 Rjup，年龄在30到40 Ma之间。这些非常年轻的解为行星的大小提供了最简单的解释，然后可以通过从最初的热膨胀状态的简单收缩来匹配，只要大气不透明度比通常假设的太阳组成大气增加约3倍。其他的解决方案意味着，在任何情况下，CoRoT-2b目前膨胀的半径是短暂的，并且是在不到20 Ma前发生的事件的结果：与另一颗100亿质量的行星的巨大撞…
2010-10-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Direct images and spectroscopy of a giant protoplanet driving spiral arms in MWC 758
本文通过热红外观测在 MWC 758 原行星盘中直接探测到巨原行星 MWC 758c，其光谱表明其为低温或高消光天体，证实此类行星可驱动旋臂结构。
2023-07-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The impact of internal versus external perturbations on close-in exoplanet architectures
Keele University（基尔大学）；Imperial College London（伦敦帝国学院）
本研究对比了内部与外部扰动对近距亚海王星系统的影响，发现近距行星系统经5亿年扰动后会达到偏好最终状态，外部扰动下巨行星质量不影响内行星反应，内部扰动下则会影响内行星碰撞情况。
2026-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Luminosity of young Jupiters revisited. Massive cores make hot planets
年轻彗星的内禀光度是行星形成理论的重要内容。它是一个可观测的量，由形成过程中的重要物理机制决定，即吸积激波结构，甚至更根本的是基本形成机制（核心吸积或引力不稳定性）。我们研究了核心质量对年轻巨行星形成后熵和光度的影响，这些行星是通过超临界激波（冷吸积）的核心吸积形成的。为此，我们进行自洽耦合的巨行星的形成和演化计算质量在1和12木星质量和核心质量在20和120地球质量之间。我们发现大质量巨行星形成后的光度对核心质量非常敏感。核心质量增加6倍会导致10木星质量行星的形成后光度增加120倍。由于这种依赖性，没有一个明确的形成后的核心吸积光度，但范围很广。对于大质量的核心（约100个地球质量），核心吸积行星形成后的光度变得如此之高，以至于它们接近热启动场景中的光度，这通常与引力不稳定性有关。为了使该机制起作用，固体必须在气体逃逸吸积之前或期间吸积，并且它们必须深深地沉入行星。我们无法断言，如此巨大的核心是否真的能在巨行星中形成。但是如果是的话，就很难排除核心吸积作为形成机制，仅仅基于直接成像的行星的光度，这些行星比低核心质量的预测更亮。高光度也可能仅仅是由一个更大质量的核心引起的，而不是调用引力不稳定性作为必然的形成模式。
2013-06-24 astro-ph.EP
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
Magnetic Coupling in the Disks Around Young Gas Giant Planets
我们研究的条件下，气体和尘埃的磁盘轨道年轻的气体巨行星是足够的进行经历湍流驱动的磁旋转不稳定性。通过模拟原木星周围圆盘的电离和导电性，我们发现，如果太阳附近发射的X射线到达行星附近，并且（1）气体表面密度在通过将木星的卫星增加到太阳组成而构建的最小质量模型的范围内，而尘埃从圆盘大气中耗尽，或者（2）表面密度要小得多，在气体匮乏模型的范围内，从太阳星云中获得物质，但不会低到双极扩散从等离子体中吸收中性气体。结果支持最小质量和气体匮乏的原木星盘模型：（1）尘埃最小质量模型具有足够低的内部电导率，以防止角动量转移的磁力，所需的材料保持在适当的位置，而卫星的形成。(2)缺乏气体的模型具有磁活性表面层和解耦的内部“死区”。太阳星云中类似的活动层产生的吸积应力在构造环木星气体匮乏模型时假设的范围内。我们的研究结果还指出了这两类模型可以进一步发展的方面。非湍流的最小质量模型将通过沉降从其大气中失去尘埃，使气体能够通过薄的表面层吸积。对于缺乏气体的模型来说，了解是否有足够的恒星X射线和紫外光子到达环绕木星的圆盘是至关重要的。此外，应力压力比应该随着与行星的距离而增加，可能导致偶发的吸积爆发。
2014-01-10 astro-ph.EP
TESS Investigation -- Demographics of Young Exoplanets (TI-DYE) II: a second giant planet in the 17-Myr system HIP 67522
本研究通过 TESS 和地面多波段光度测量，在 17 百万年系统 HIP 67522 中发现第二颗巨行星 HIP 67522 c，周期 14.33 天，与已知行星 b 接近 2:1 共振，并解释其先前被遗漏的原因。
2024-09-20 astro-ph.EP
Runaway greenhouse effect on exomoons due to irradiation from hot, young giant planets
开普勒太空望远镜已经探测到小到地球月球的物体的凌日，小到0.2地球质量的卫星可以通过其宿主行星的凌日时间和凌日持续时间的变化在开普勒数据中探测到。在恒星宜居带（HZ）的巨型行星周围，如此巨大的卫星可以作为地外生命的栖息地。在这里，我们评估了由于来自地球的广泛加热，系外卫星处于失控温室（RG）状态的危险。我们应用预先计算的巨行星的演化轨迹来计算月球上入射的行星辐射作为时间的函数。恒星通量的总能量预算，从行星的照明，和潮汐加热的卫星相比，月球的临界通量经历RG效应。一颗质量为13亿木星的行星照射到一颗地球大小的卫星上，距离木星半径为10倍，可以在月球上驱动RG状态约2亿年。如果加上相当于地球从太阳接收到的恒星照明，RG大约维持5亿年。在1000万年后，行星的可居住边缘向内移动了大约6个行星半径。在轨道偏心率为0.1的外卫星会经历强烈的潮汐加热;它们必须在1亿年后（分别在恒星HZ的内边界和外边界）绕着一个13亿木星质量的宿主运行，超过29或18木星半径，并且在1亿年后超过13木星半径（在两种情况下）才能居住。如果一个大约地球大小的卫星将在一颗巨大行星的轨道上被探测到，如果这个双星将在恒星HZ轨道上运行，那么恢复月球的轨道历史将是至关重要的。如果这样一颗卫星围绕着一颗质量为13亿木星的行星，至少在最初的几亿年里，它与它的宿主的距离已经超过了20个木星半径，那么它可能已经失去了大量的初始蓄水…
2013-11-01 astro-ph.EP
Transits of extrasolar moons around luminous giant planets
除了类地行星，卫星也可以居住。目前还没有探测到任何系外卫星，但它们可能非常丰富。年轻的类木行星可以像M星晚期一样热，有效温度高达2000 K。如果行星与恒星的距离足够远（$\gtrsim10$ AU），可以直接成像，那么它们的卫星的凌日可能在它们的红外测光光变曲线中被探测到。这些卫星将被来自年轻行星的辐射加热，并可能受到潮汐摩擦的影响。虽然恒星照明将是微弱的超过5 AU，这些替代能源可以液化表面水的exoons数百万年。一颗质量与火星相同的H $_2$富O卫星围绕$β$ Pic b，其过境深度为$1.5\times10^{-3}$，这是近期技术所能达到的。
2016-03-01 astro-ph.EP
Simulated performance of the molecular mapping for young giant exoplanets with the Medium Resolution Spectrometer of JWST/MIRI
年轻的巨行星是直接成像表征的最佳目标。最近发射的詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）中红外仪器（MIRI）的中分辨率光谱仪（MRS）将提供第一批光谱数据，用于在5 $μ$ m以上直接成像，其光谱分辨率高达3700，具有前所未有的灵敏度。这将对地面仪器提供的近红外数据提供宝贵的补充，以确定这些物体的特征。我们的目标是评估MIRI/MRS的性能，以检测分子在大气中的系外行星和约束大气参数使用Exo-REM大气模型。分子作图技术，基于互相关与合成模型，最近已被引入。这种有前途的检测和表征方法进行了测试模拟MIRI/MRS数据。直接成像的行星可以用MIRI/MRS探测到，我们能够根据分子特征的强度和目标的亮度以各种角距探测分子（H $_2$ O、CO、NH $_3$、CH $_4$、HCN、PH $_3$、CO $_2$）。我们发现恒星的光谱型对探测水平的影响很小。这种方法对于温度低于1500 K的行星，对于明亮的目标和角间距大于1 $''$的行星是全球最有效的。我们的参数研究使我们能够预测未来探测到的行星的特征。MIRI/MRS将提供在系外行星大气中尚未检测到的分子种类。检测分子作为行星温度的指标，将有可能区分先前研究的各种假设，推导出的分子丰度比应该对行星形成的情景带来新的限制。
2023-01-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
