Ionic Liquid Biospheres
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Cardiff University（卡迪夫大学）；Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Wroclaw University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）；JJ Scientific（JJ科学）
本文提出离子液体和深共晶溶剂可能作为非水行星液体，支持生命存在的环境，扩展了前生命化学的可能途径。
2026-03-03 astro-ph.EP
Recent Attempts to Measure the General Relativistic Lense-Thirring Effect with Natural and Artificial Bodies in the Solar System
根据广义相对论，一个质量为M、角动量为S的旋转物体，如恒星或行星，会产生一个引力磁场，在其他现象中，引力磁场也会引起兰斯-瑟林效应，即绕它运行的测试粒子的轨道的长期岁差。我们讨论了在太阳系几个天体的引力场中用自然物体和人造物体测量它的一些尝试。重点是现实的评估的影响，一些竞争的经典力量被视为来源的系统不确定性降低总的精度。
2009-11-30 astro-ph.EP astro-ph.SR gr-qc
Passive bistatic radar probes of the subsurface on airless bodies using high energy cosmic rays via the Askaryan effect
我们提出了一种新的技术，执行被动双基地地下雷达探测无空气行星机构。这种技术利用高能宇宙射线撞击人体表面时自然产生的无线电脉冲。与传统的雷达探测一样，每一次宇宙射线撞击产生的向下波束无线电发射将从地下介电对比度反射回来，并传播回地表进行探测。我们将这种技术称为Askaryan雷达，这是在产生这种无线电发射的基本物理过程Askaryan效应之后。这种技术可以从轨道卫星或表面着陆器上执行，但由于无线电发射是在地表下产生的，因此Askaryan雷达可以完全绕过通常与表面穿透雷达相关的表面杂波和后向散射的影响。我们提出了Askaryan地下雷达的背景理论，并从时域有限差分（FDTD）和蒙特卡罗模拟证实，这种技术是一种很有前途的行星雷达探测方法，产生可检测的信号，为现实的行星科学应用的结果。
2022-12-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Two Small Transiting Planets and a Possible Third Body Orbiting HD 106315
太阳系外行星的质量、大气组成、自旋轨道排列和系统结构，在行星围绕明亮恒星运行时可以得到最好的研究。我们报告发现了三个围绕HD 106315运行的天体，HD 106315是一颗明亮的（V = 8.97等）F5矮星，我们的K2调查针对过境系外行星。两颗小的凌日行星的半径分别为2.23（+0.30/-0.25）R_Earth和3.95（+0.42/-0.39）R_Earth，轨道周期分别为9.55 d和21.06 d。径向速度（RV）趋势为0.3 +/- 0.1 m/s/d，表明可能存在第三个天体绕HD 106315运行，周期>160 d，质量>45 M_地球。该天体的凌日深度大于0.1%，因此被明确排除。虽然这颗恒星的v sin i = 13.2 km/s，但它的短时间尺度RV变率仅为6.4 m/s，因此是RV测量内部两颗行星的质量和密度以及外部物体轨道和质量的良好目标。此外，RV噪音和中等的v sin i使HD 106315成为一个有价值的实验室，可以通过罗斯特-麦克劳克林效应研究小行星的自旋-轨道排列。通过凌日和日食光谱学对这两颗凌日行星进行天基大气表征也是可行的。这一发现再次证明了K2发现值得未来研究的引人注目的系外行星的能力。
2017-02-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraints on the Lifetimes of Disks Resulting from Tidally Destroyed Rocky Planetary Bodies
斯皮策IRAC对15颗金属污染的白矮星的观测揭示了HE 0110-5630、GD 61和HE 1349-2305光谱能量分布中的红外过量。这三颗恒星都有以氦为主的大气层，它们的红外辐射与（小）行星体潮汐破坏产生的温暖尘埃一致。这项研究使IRAC调查的金属污染，氦和氢大气白矮星的数量分别达到53和38。它也几乎是斯皮策发现的有近轨道尘埃的金属污染的富氦白矮星数量的两倍。从这两种具有星周尘埃的大气类型的统计数据中，我们得出了典型的圆盘寿命log[ t_{disk}（年）] = 5.6+-1.1（3*10^4 - 5*10^6年）。这是假设在尘埃存在的时间尺度上有一个相对恒定的吸积速率，这是不确定的。我们发现，由斯皮策探测到的具有红外过量的高度金属污染的富氦白矮星的比例仅为23%，而金属污染的富氢白矮星的比例为48%，并且我们从这种差异得出结论，尘埃盘的典型寿命比富氦白矮星的扩散时间尺度要短。我们还发现了证据，以更高的时间平均吸积率到富氦恒星的瞬时吸积率到富氢恒星相比，这是一个迹象，我们的图片演变的恒星-行星系相互作用是不完整的。我们讨论了一些推测性的情况下，可以解释的意见。
2012-02-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Nonlinear evolution of tidally forced inertial waves in rotating fluid bodies
我们执行的第一个研究潮汐激发的惯性波的非线性演化在均匀旋转的流体体，探索一个简化的模型的流体包络的行星（或太阳型恒星的对流包络）的引力潮汐扰动的轨道伴侣。我们的模型包含一个完全刚性的球形核心，这是由不可压缩的均匀密度流体的包络包围。相应的线性问题进行了研究，在以前的论文中，这项工作延伸到非线性制度，在中等埃克曼数（粘性的科里奥利加速度的比率）。通过进行高分辨率的数值模拟，使用伪谱和谱元素的方法相结合，我们调查的非线性，这导致时间依赖性的流量和相应的耗散率的影响。角动量的沉积是不均匀的，导致在最初均匀旋转的流体中产生显著的差动旋转，即物体不会像简单的固体旋转体那样朝着同步方向发展。这种差异旋转修改潮汐激发的惯性波的属性，改变了流的耗散特性，并最终变得不稳定的二次剪切不稳定，只要埃克曼数是足够小的。我们的主要结果是，包括非线性最终修改的流动和由此产生的耗散从线性计算将预测，这对流体中的潮汐耗散具有重要意义。最后，我们讨论了我们的简化模型的一些局限性，并提出了未来的研究，以更好地了解旋转行星和恒星的潮汐演化的途径。
2014-01-03 astro-ph.EP physics.flu-dyn physics.geo-ph
The Minimum Mass of Planets, Dwarf Planets, and Planetary-scale Satellites
本文通过分析半径135至800公里天体的三轴椭球数据，确定满足圆度标准的最小质量为5.0×10E20千克，并据此提出行星、矮行星及卫星行星的扩展分类定义。
2025-04-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Evidence for post-nebula volatilisation in an exo-planetary body
在行星形成过程中挥发性元素的损失和增加是决定其随后的气候、地球动力学和可居住性的关键。挥发性元素在行星构造块中的进出有两种广泛的机制：一种发生在星云仍然存在的时候，另一种发生在星云消散之后。在火星、月球和许多太阳系的小天体中，发现了在太阳星云消散后行星体中挥发性元素损失的证据。这种挥发性损失预计会发生在天体被行星碰撞和短寿命放射性核素加热时，并在其历史早期进入全球岩浆海洋阶段。系外行星天体的整体组成可以通过观察吸积行星物质的白矮星来确定。测量了四个受污染的白矮星系统中吸积物质Na、Mn和Mg的丰度。虽然三个白矮星系统的Mn/Na丰度与星云凝聚期间预期的分馏一致，但GD 362的高Mn/Na丰度比意味着它不是（>3 sigma）。我们发现，加热的行星系围绕GD 362恒星的巨分支演化过程中是不足以产生这样一个高的Mn/Na。因此，我们提出，挥发性损失发生的方式类似于太阳系机构，无论是由于其形成后不久的影响，或从短寿命的放射性核素加热。我们提出了潜在的证据，岩浆海洋阶段的外行星体，目前污染的大气GD 362。
2021-02-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Can solid body destruction explain abundance discrepancies in planetary nebulae?
在行星状星云中，来自光学复合线的氧和其他重元素的丰度系统地高于来自碰撞激发线的丰度。我们调查的假设，固体的破坏可能会产生口袋的冷，高金属含量的气体，可以解释这些丰度的差异。在最大效率的辐射烧蚀的假设下，我们推导出两个基本的约束，固体必须满足，以使它们的蒸发在行星状星云阶段应产生足够高的气相金属丰度。局部约束意味着天体必须大于几十米，而全局约束意味着固体水库的总质量必须超过太阳质量的百分之几。这一质量大大超过了任何彗星或大碎片粒子的质量，这些粒子预计将被发现绕着演化的低质量到中等质量的恒星运行。因此，我们的结论是，同时期的固体破坏不能解释行星状星云中观测到的丰度差异。然而，类似的论点适用于升华的固体机构在前面的渐近巨星分支（AGB）阶段不导致这样一个明确的结论。在这种情况下，所需的挥发性固体储存量仅为太阳质量的万分之一，这与在太阳型恒星周围观察到的最大质量的碎片盘相当，这意味着这种机制可能会导致至少一些行星状星云的丰度差异，只要高金属含量气体的混合效率低下。
2010-01-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
Impact Dynamics of Moons Within a Planetary Potential
目前的月球起源假设表明，地球的月球可能是由两个（或更多）较小的小卫星合并而成的。多卫星的动力学研究发现，这些卫星系统是不稳定的，导致小卫星碰撞或失去一个或多个小卫星。我们进行光滑粒子流体动力学（SPH）的影响模拟的两个轨道内的行星引力势的小卫星，并发现，经典的结果，两个机构在自由空间中的影响被改变的侵蚀质量损失是更显着的减少距离的行星。根据吸积的条件，每个小卫星都可能有不同的同位素特征，因此，我们评估了合并过程中的初始混合，以估计未来对表面变化的测量是否可以区分月球起源的情况（单个与多个小卫星）。我们发现，在吸积制度，表面混合是有效的，但在打了就跑制度，只有少量的材料之间的机构转移的大小相当的影响机构。然而，预计会发生一系列打了就跑的撞击，这将加强表面混合。总的来说，我们的研究结果表明，大规模的异质性只能从合并的巨大不同的组件质量。由相当大小的成分合并而成的卫星表面几乎没有物质不均匀性，这种撞击是首选的，因为相对较大的撞击物产生更多的熔体，延长了月球岩浆的海洋阶段。
2019-04-04 astro-ph.EP
Robotic observation pipeline for small bodies in the solar system based on open-source software and commercially available telescope hardware
空间环境中小天体的观测是天文学中一项持续的重要任务。虽然目前新物体大多是在较大的巡天中探测到的，但通常需要对每个物体进行若干次后续观测，以提高轨道确定的准确性。特别是靠近地球轨道的物体，即所谓的近地物体，特别令人关切，因为其中有一小部分但不可忽略，与地球撞击的概率可能不为零。望远镜通常由业余天文台主持。随着新的近地天体搜索活动即将由非常宽的视野望远镜，如维拉C。鲁宾天文台、美国宇航局的近地天体探测器空间任务和欧空局的Flyeye望远镜，近地天体发现的数量将急剧增加。这将需要越来越多的有用望远镜，以便在不同的地理位置进行后续观测。虽然装备精良的业余天文学家通常拥有能够进行有用测量的仪器，但观测计划和时间安排以及分析仍然是许多观测者面临的主要挑战。在这项工作中，我们提出了一个完全机器人的规划，调度和观察管道，扩展了广泛使用的开源跨平台软件KStars/Ekos的INDI设备。该方法包括根据欧空局近地天体协调中心自动优先选择候选近地天体的算法。然后，它分析可检测的物体（基于极限星等，地理位置和时间）与来自小行星中心的初步星历。计算并安排夜间的最佳观测时段。在测量之前，立即重新计算次要物体的准确位置，最后拍摄图像。除了对所有组件的详细描述外，我们还将展示基于我们方法的完整机器人硬件和软件解决方案。
2022-10-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
N-body simulations of terrestrial planet growth with resonant dynamical friction
我们通过一个直接的N-体模拟环在1天文单位的轨道1 $M_{\odot}$星的星子吸积。最初含有N = $10^6$天体的星子环演化到寡头生长阶段。与以前的低分辨率研究不同，我们发现星子的质量分布在寡头形成后在中等质量处出现了一个凸起。这一特征标志着增长模式之间的界限。最小的微行星体紧密地聚集在一起，与寡头形成平均运动共振，这加热了小天体，促进了它们的生长。如果我们通过减小环的宽度来减少大多数共振，则这种效应变得更弱。为了清楚地展示驱动这些增长模式的动力学，我们还研究了嵌入在无碰撞微行星环中的行星胚胎的演化。在这种情况下，我们发现共振将星子推离胚胎，降低了胚胎附近天体的表面密度。这种效应只有在环足够宽，微行星的质量分辨率足够好，可以填充共振时才会发生。我们在质量分布中观察到的凸起类似于在小行星带物体的大小分布中看到的100公里幂律突破。虽然在我们的模拟中产生的凸块发生在大于100公里的大小，我们表明，凸块的位置是敏感的初始星子质量，这意味着这个功能是潜在的有用的约束星子形成模型。
2019-08-20 astro-ph.EP
A formation mechanism for narrow rings around minor bodies
Universidad Nacional de Córdoba（科尔多瓦国立大学）；Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE), UNC-CONICET（理论与实验天体物理研究所）
本研究通过N体模拟揭示，小天体窄环可由非球形引力与碰撞共同作用形成，并在自旋减速下捕获于1/3自旋-轨道共振，解释了观测到的环结构。
2025-10-15 astro-ph.EP
Search for L5 Earth Trojans with DECam
在太阳系的大多数主要行星上，都有许多共轨天体，也就是特洛伊人，在它们的拉格朗日点L4和L5。地球只有一个已知的同轨卫星。本文介绍的结果，从搜索地球特洛伊使用DECam仪器的布兰科望远镜在CTIO。这次搜索没有发现更多的特洛伊木马，尽管与以前的L5点调查相比覆盖范围更大。因此，这项工作的主要结果是对地球特洛伊人的数量施加迄今为止最严格的限制。这些限制取决于对基本星群特性的假设，特别是星等分布的斜率（这又取决于天体的大小和分布）。对于标准假设，我们计算了$N_{ET}<1$的L5群体的90%置信限的上限，$H<15.5$为幅度$H<15.5$，$N_{ET}=60-85$为$H<19.7$，$N_{ET}\ $ = 97为$H=20.4$。后一个震级极限对应于特洛伊$\sim$ 300米大小的特洛伊$0.15$。在H=19.7时，这些上限与先前的L4地球特洛伊约束一致，并显著改善了L5约束。
2020-01-22 astro-ph.EP
Mapping lunar surface chemistry: new prospects with the Chandrayaan-2 Large Area Soft x-ray Spectrometer (CLASS)
太阳系中无空气天体的表面化学可以从轨道航天器的远程X射线光谱测量中得出。来自行星表面的X射线主要是由太阳X射线激发的。过去的几个实验已经使用这种X射线荧光技术来导出主要岩石形成元素的丰度。Chandrayaan- 2轨道飞行器携带一个名为CLASS的X射线荧光实验，该实验是根据其前身Chandrayaan-1上飞行的C1 XS的结果设计的。我们讨论了月球科学的新方面，可以潜在地实现类。
2013-05-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
Tidal evolution of exoplanetary systems hosting Potentially Habitable Exoplanets. The cases of LHS-1140 b-c and K2-18 b-c
我们提出了一个模型来研究由两个低质量行星绕一颗恒星旋转组成的三体系统的长期和潮汐演变，在这种情况下，机构的旋转轴总是垂直于轨道平面。潮汐理论使我们能够研究坚硬的类地行星和主要是气态的类海王星行星的自旋和轨道演化。该模型被应用于研究两个最近发现的含有潜在宜居系外行星（PHE）的系外行星系统：LHS-1140 b-c和K2-18 b-c。对于前一个系统，我们表明，LHS-1140 b和c必须在近圆轨道。对于K2-18 b-c，结合轨道演化时间尺度和目前对K2-18 b的偏心率估计，我们可以得出结论，内行星（K2-18 c）必须是一个类似海王星的气态天体。只有这样，K2-18 b的偏心率才能在最近的工作（$e=0.20 \pm 0.08$）中估计的值的范围内，只要K2-18 b的均匀粘性系数大于$2.4 \times 10^{19} \ \textrm{Pa s}$（这是刚体的一个特征值），并假定这种系统的年龄为某个Gyr。
2020-05-20 astro-ph.EP
Enhanced constraints on the interior composition and structure of terrestrial exoplanets
系外行星内部模型通常假设行星的元素丰度与其母星的元素丰度相同。主恒星丰度是行星丰度的良好代表，但仅适用于难熔元素。对于类地行星来说尤其如此，这可以从太阳与地球和其他内太阳系天体之间的整体化学成分的相对差异中得到证明。因此，行星主星的元素丰度必须被去挥发，以便正确地表示其类地行星的整体化学成分。此外，镍和轻元素与铁一起对类地行星的核心做出了重要贡献。因此，我们采用了扩展的化学网络的核心，由铁/镍比为18 $\pm$ 4（按数量）的约束。通过将这些约束应用于太阳，我们的模型再现了地幔和核心的组成，以及地球的核心质量分数。我们还将我们的建模应用于四颗具有精确测量元素丰度的系外行星宿主恒星：开普勒-10，开普勒-20，开普勒-21和开普勒-100。如果这些恒星在它们的宜居带中也有类地行星，我们发现绕开普勒-21运行的行星最像地球，而绕开普勒-10运行的行星最不像地球。为了评估岩石系外行星在内部组成和结构方面与地球的相似性，高精度的宿主恒星丰度至关重要。我们的模拟表明，丰度的不确定性应优于$\sim$ 0.04 dex，以便进行此类评估。
2018-12-03 astro-ph.EP
