A Survey of Exoplanetary Detection Techniques
太阳系外行星,或我们自己的太阳系以外的行星,长期以来一直是天文学家的兴趣;然而,直到过去二十年,科学家才有技术来描述和研究离我们如此遥远的行星。借助先进的望远镜和光谱仪,天文学家每年都能发现更多的系外行星。探测系外行星的两种最多产的方法,径向速度,测量系外行星母恒星的摆动,以及过境,检测行星在其恒星前面的通过,是迄今为止我们所知道的绝大多数系外行星的发现的原因。其他方法,如直接成像,计时和引力微透镜不太适用,但有时可以产生准确的数据,以确认通过径向速度或凌日测光发现的行星。在不久的将来,天文学家将继续发现大量新的系外行星,但在所有靠近我们太阳系的行星被发现之后,这样做会变得越来越困难。
2018-05-07 astro-ph.EP
The link between disc dispersal by photoevaporation and the semi-major axis distribution of exoplanets
我们研究了原行星盘的光蒸发对系外行星半长轴距离最终分布的影响。我们模拟巨行星迁移的粘滞盘光蒸发驱动的纯EUV或软X射线辐射(XEUV)的影响。我们发现,最终的系外行星分布强烈依赖于选择的光蒸发模型。特别是,我们发现,XEUV比纯EUV辐射更有效地在停车行星在大约1-2 AU的距离,从他们的中心恒星,因此大致再现了观察到的峰值在系外行星的半长轴分布。然而,我们注意到,与观测结果进行更定量的比较受到行星吸积的过度简化处理的阻碍,这严重影响了迁移率。因此,当使用这些模型来限制观察结果中的椎间盘清除和/或移位细节时,应谨慎使用。然而,我们的研究结果表明,光盘分散光蒸发可能是主要的驱动程序的功能,在最近的调查观察到的系外行星半长轴分布。
2015-04-14 astro-ph.EP
Sub-Neptunes as Soot Factories: Deep Atmosphere Hydrocarbon Formation and Quenching as the Origin of Sub-Neptune Aerosol Trends
The University of Chicago(芝加哥大学);University of Maryland(马里兰大学)
研究通过构建最全面的碳反应网络,揭示了深大气中碳氢化合物形成与淬灭机制,解释了亚 Neptune 气溶胶趋势的化学起源。
2026-05-02 astro-ph.EP
Exoplanetary Atmospheres - Chemistry, Formation Conditions, and Habitability
描述太阳系外行星的大气是太阳系外行星科学的新前沿。过去二十年的系外行星发现表明,系外行星在轨道和体积特性上非常常见且极其多样。我们现在进入了一个新的时代,我们开始研究系外行星的化学多样性,它们的大气和内部过程,以及它们的形成条件。该领域的最新发展使我们对系外行星大气化学及其形成条件的理解取得了前所未有的进步。我们在目前的工作中审查这些发展。我们详细回顾了迄今为止发现的所有系外行星的大气化学理论,从高度辐射的气体巨星,冰巨星和超级地球,到直接成像的大轨道分离的巨行星。然后,我们回顾了这些不同类型的系外行星大气中的化学物种的观测探测使用不同的方法,包括过境光谱,多普勒光谱,和直接成像。除了化学检测,我们讨论了在确定这些大气中的化学丰度的进展,以及如何使用这些丰度来约束系外行星的形成条件和迁移机制。最后,我们回顾了最近的理论工作的可居住的系外行星的大气,随后讨论了该领域的未来前景。
2016-04-20 astro-ph.EP
Exoplanetary Atmospheres: Key Insights, Challenges and Prospects
系外行星科学正处于一场前所未有的革命的边缘。在过去十年中发现的数千颗系外行星最近又发现了附近低质量恒星周围的潜在宜居行星。目前,该领域正在迅速发展到详细的光谱观测,以确定这些行星的大气层。虽然来自太空和地面的各种调查预计将探测到更多围绕附近恒星运行的系外行星,但即将发射的JWST以及大型地面设施预计将彻底改变系外行星光谱学。这些观测,结合详细的理论模型和反演方法,为了解系外行星大气中的各种物理过程和化学成分提供了有价值的见解。根据行星的性质,大气成分的知识也可以对行星的形成和迁移机制、地球物理过程以及最终的生物特征产生重要的限制。在本综述中,我们将讨论系外行星大气这一前沿领域的现代和未来景观。我们将首先简要回顾该领域,强调从不同的观测方法和理论研究中获得的关键见解。其次是对该领域三个前沿分支的最新技术、挑战和未来前景的深入讨论。
2019-04-05 astro-ph.EP
Exoplanets - search methods, discoveries, and prospects for astrobiology
尽管太阳系拥有火星和木卫二,是我们所知的寻找化石/现存生命的最佳候选者--基于复杂的碳化合物和液态水--但截至2008年9月15日,已知围绕其他恒星的263个(非脉冲星)行星系可能拥有更多可能存在生命的行星。此外,这些系外行星系统的数量正在稳步增长,随着这种增长,可能承载碳-液态水生命的行星数量也在增加。在这篇简短的评论中,概述了发现系外行星的主要方法,然后介绍了迄今为止的发现。然后讨论了可居住性,并概述了如何从远处研究行星以确定它是否适合居住,以及它是否确实有人居住。这篇评论是针对天体生物学社区,它跨越了许多学科,其中很少涉及系外行星。因此,它处于基本水平,集中于主要专题。
2009-01-14 astro-ph.EP
Deserts and pile-ups in the distribution of exoplanets due to photoevaporative disc clearing
我们提出了巨大的行星迁移模型在不断发展的原行星盘。我们表明,光盘清除EUV光蒸发可以有很强的影响,巨行星半长轴的分布。在圆盘清理期间,行星迁移在光蒸发在圆盘上打开一个缺口的区域被减缓或加速,导致“沙漠”,在那里几乎没有发现巨行星,并且在较小和较大的半径处相应地“堆积”。然而,这些特征的精确位置和大小是行星吸积效率的强函数,因此也强烈依赖于行星质量。我们认为,光蒸发盘清除可能是负责堆积的~1AU的太阳质量的行星在系外行星的调查,并表明,观测的分布的系外行星的半长轴可以用来测试模型的行星迁移和光盘清除。
2012-02-24 astro-ph.EP
CoRoT pictures transiting exoplanets
自90年代末首次发现系外行星以来,系外行星的探测和表征已经取得了巨大进展。特别是,通过结合凌日和径向速度技术对行星的质量和半径进行独立测量,可以探索它们的密度,从而探索它们的内部结构。在这次调查中,法国国家空间研究中心的开创性空基任务CoRoT(2007-2012)描述了大约30颗新行星的特征。CoRoT增强了巨型系外行星的多样性,并发现了第一颗地球系外行星。继CoRoT之后,NASA开普勒任务将我们的知识扩展到了小尺寸行星,多系统和行星轨道双星。NASA/TESS(2017年)和ESA/PLATO(2024年)将继续探索这些新世界。
2015-10-05 astro-ph.EP
Exoplanet Atmospheres
在20世纪90年代中期第一次发现围绕类日恒星运行的系外行星时,很少有人相信观测系外行星大气层是可能的。在2002年哈勃太空望远镜探测到一个过境的系外行星大气层后,许多怀疑论者认为这是一个单一的物体,一种方法的成功。尽管如此,这个领域现在已经牢固地建立起来,今天观察到的系外行星大气层超过24个。热彗星是目前最适合研究的系外行星类型。亮点包括:探测分子光谱特征;观测昼夜温度梯度;以及对垂直大气结构的限制。远离其主星的巨行星的大气层也正在通过直接成像进行研究。最终的系外行星目标是回答一个神秘而古老的问题,“我们是孤独的吗?”“通过探测大气生物特征。两个令人兴奋的前景是直接关注在M矮星的宜居带中运行的超级地球,以及最终对真正的地球类似物进行星载直接成像。
2010-05-21 astro-ph.EP
First results of the Kourovka Planet Search: discovery of transiting exoplanet candidates in the first three target fields
我们目前的第一个结果,我们的搜索过境系外行星候选人的Kourovka行星搜索(KPS)项目的一部分。该项目的主要目标是寻找主要在银道面、在11至14等$R_c$星等范围内经过其主星的新的热彗星。Acton Sky Portal Observatory(美国)作为测试观测,我们在2012年至2015年期间观测了三个$2\times2$ deg $^2$的天体场。结果,我们在输入目录的39000颗恒星中发现了四颗凌日系外行星候选者。在本文中,我们提供了该项目的描述,并分析了额外的光度,光谱和斑点干涉观测发现过境系外行星候选人。四个过境系外行星候选者中有三个最有可能是天体物理误报,而第四个(最有希望的)候选者的性质仍有待确定。此外,我们还提出了一种替代观测策略,可以增加该项目的系外行星牵引。
2016-07-07 astro-ph.EP
Exoplanet phase curves: observations and theory
相位曲线是探测系外行星大气三维结构的最佳技术。在本章中,我们首先回顾了目前的系外行星相位曲线观测和他们面临的特殊挑战。然后,我们描述了不同的物理机制,形成大气相位曲线的高度辐射潮汐锁定系外行星。最后,我们讨论了未来任务的潜力,以进一步推进我们对这些新世界的理解。
2018-10-02 astro-ph.EP
Life Beyond the Solar System: Observation and Modeling of Exoplanet Environments
直到最近,在太阳系以外的行星上寻找生命一直是天体物理学界的研究领域。自2015年NASA天体生物学战略文件(AS15)以来的一个重大发展是将NASA的其他科学学科(行星科学,太阳物理学,地球科学)与天体物理学中正在进行的系外行星研究相结合。美国宇航局系外行星系统科学(NExSS)为科学家提供了一个跨学科合作的论坛,以加速在其他地方寻找生命的进展。在这里,我们描述了这些其他学科的最新发展,重点是系外行星的性质和环境,以及未来的进展,将通过整合新兴的知识,从天体物理学的见解,从这些领域的前景。
2018-01-23 astro-ph.EP
Four Small Planets Buried in K2 Systems: What Can We Learn for TESS?
开普勒、K2和凌日系外行星勘测卫星(TESS)任务提供了大量确认的系外行星,这得益于行星搜寻和后续社区的巨大努力。通过仔细的系统性缓解,这些任务提供了精确的光度时间序列,从而能够检测过境系外行星信号。然而,系外行星的搜寻可能会受到几个因素的干扰,包括仪器噪音、搜寻偏差和宿主恒星的变化。在这封信中,我们讨论了使用新兴技术和工具克服这些挑战的策略。我们展示了新的、快速的开源社区工具(例如,lightkurve,starry,celerite,exoplanet),并讨论了四个高信噪比(S/N)的系外行星,它们展示了行星探测中存在的特定挑战:K2- 43 c,K2- 168 c,K2- 198 c和K2- 198 d。这些行星在几次大型的K2行星搜索中都没有被发现,尽管有S/N > 10的凌日信号。这里讨论的两颗行星是新发现的。在这项工作中,我们确认所有四个都是真正的行星。除了这些行星系统,我们还讨论了寻找小型过境系外行星的三个关键挑战。这封信的目的是帮助新的研究人员了解行星探测效率的提高,并鼓励继续使用K2档案数据。这封信中提出的考虑因素同样适用于开普勒,K2和TESS,这里讨论的工具可供社区应用,以改善系外行星的发现和拟合。
2019-07-18 astro-ph.EP
Exoplanet Detection Techniques
我们仍处于发现系外行星的早期阶段。天文学家开始对系外行星的大气层和内部进行建模,并对行星形成和演化的过程有了更深入的了解。然而,我们还没有绘制出多行星结构的全部复杂性,也没有在附近的恒星周围探测到类似的地球。实现这些雄心勃勃的目标将需要进一步改进仪器和新的分析工具。在这一章中,我们提供了一个概述,目前在探测系外行星的五个观测技术:光学和红外多普勒测量,凌日测光,直接成像,微透镜和天体测量。我们提供了这些技术如何工作的基本描述,并讨论了将导致新发现的前沿发展。我们还强调了每种方法的观测局限性和协同作用,以及它们与未来太空任务的联系。
2015-05-27 astro-ph.EP
Exoplanet Atmosphere Measurements from Transmission Spectroscopy and other Planet-Star Combined Light Observations
即使我们无法从空间上分辨行星与其宿主恒星,也有可能了解大量关于系外行星大气的信息。在本章中,我们将概述用于描述凌日系外行星的基本技术-透射光谱学,发射和反射光谱学,以及全轨道相位曲线观测。我们讨论实际的考虑,包括当前和未来的观测设施和测量精确光谱的最佳实践。我们还强调了关于系外行星的化学,气候和云特性的主要观测结果。
2018-06-13 astro-ph.EP
Exoplanet Demographics: Physical and Orbital Properties
本文综述系外行星统计学领域,基于5700多颗系外行星数据,回顾半径谷、海王星沙漠等物理与轨道参数分布特征及宿主恒星关联,揭示行星系统多样性并展望未来深空探测前景。
2024-09-19 astro-ph.EP
The Diversity of Exoplanets: From Interior Dynamics to Surface Expressions
对类地系外行星的大气-走廊耦合系统仍然知之甚少。系外行星的大小、密度、地面温度和内部结构各不相同,这对这一耦合系统产生了重要的连锁效应。许多系外行星被预测在表面有一个“停滞的盖子”,有一个坚硬的静止地壳,缓慢的地幔对流,只有轻微的火山活动。然而,如果系外行星具有类似地球的板块构造,其中包括几个离散的,缓慢移动的板块和强烈的构造岩浆活动,那么这可能对行星的可居住性至关重要,并对银河系中生命的发展(和进化)产生影响。在这里,我们总结了我们目前的知识耦合行星动力学的背景下,系外行星的多样性。
2021-08-18 astro-ph.EP
Discovery of a Transiting Adolescent Sub-Neptune Exoplanet with K2
恒星年龄在系外行星的测量属性和发生率中的作用还没有得到很好的理解。这部分是由于缺乏已知的年轻行星,以及大多数系外行星宿主恒星的年龄测定的不确定性。年龄受到严格限制的系外行星,特别是那些年轻的系外行星,可以作为研究的基准,以限制与行星相关的进化时间尺度。这种时间尺度可能涉及轨道迁移、引力收缩或大气光蒸发等机制。在这里,我们报告发现一个青少年过境亚海王星从K2测光的低质量恒星K2-284。根据多个年龄指标,我们估计该恒星的年龄为1.2亿年,68%的置信区间为1亿-7.6亿年。K2-284 b的大小($R_P$ = 2.8 $\pm$ 0.1 $R_\oplus$)加上它的年轻,使它成为一个有趣的案例研究的光蒸发模型,预测增强大气质量损失在早期演化阶段。
2018-11-09 astro-ph.EP
Highlights in the Study of Exoplanet Atmospheres
系外行星现在正被大量发现。然而,要了解它们的特性,需要光谱模型和数据。遥感的这些要素可以产生温度、成分,甚至天气类型,但只有在参数检索过程和测量都取得重大改进的情况下。尽管在收集系外行星大气和动力学的限制性数据方面做出了巨大的努力,但可靠的解释往往落后于雄心。我总结了最富有成效的,有时是新颖的,用于探测系外行星大气层的方法,突出了一些最有趣的结果,并提出了各种广泛的理论课题,进一步的工作可以支付显着的红利。
2014-09-25 astro-ph.EP
Exoplanet Science From {\it Kepler}
本文概述Kepler航天器任务及其在系外行星发生率、质量-半径关系与行星系统结构等方面的核心发现,该任务运行近十年,其数据革新了系外行星科学。
2023-11-08 astro-ph.EP
Discriminating Between Cloudy, Hazy and Clearsky Exoplanets Using Refraction
我们提出了一种方法来区分多云,朦胧和晴朗的天空(无云和薄雾)系外行星大气层,可适用于即将到来的大口径空间和地面望远镜,如詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)和欧洲极大望远镜(E-ELT)。这些设施将是描述凌日系外行星的强大工具,但只有在相当多的望远镜时间专门用于一颗行星之后。一种可以提供相对快速的识别无雾目标(可能是更有价值的表征目标)的技术可能会增加这些望远镜的科学回报。我们所提出的方法利用宽带观测的折射光在出过境光谱。通过系外行星大气层折射的光可以导致在进入之前和之后的通量增加。由于这种光在比典型的云层和薄雾层更大的压力下传输,因此折射光的检测可以指示无云或无薄雾的大气。JWST可以在10小时内完成木星系外行星的折射光检测,而E-ELT可以在5小时内完成超级地球/迷你海王星的折射光检测。我们发现,这种技术对于平衡温度在200到500 K之间的行星最有效,其中可能包括潜在的宜居行星。探测到一颗可能适合居住的行星的折射光,将强烈表明这颗行星没有全球云或薄雾层,因此是后续观测的一个有希望的候选者。
2014-09-24 astro-ph.EP
Defining and cataloging exoplanets: The exoplanet.eu database
我们描述了一个太阳系外行星质量候选者的在线数据库,定期更新新的数据。我们首先讨论列入目录中的对象的标准:“定义”的行星和行星候选人的置信水平的几个方面。{ \bf我们指出了归属或不归属目录的清晰度与置信水平的模糊性之间的冲突。}然后,我们描述了太阳系外行星系的不同表格,包括未经确认的候选行星(最终将通过直接成像来确认或不确认)。它还提供在线工具:行星和主星数据的直方图,这些参数之间的互相关和一些VO服务。数据库的未来发展。
2011-06-07 astro-ph.EP
The Importance of Multiple Observation Methods to Characterize Potentially Habitable Exoplanets: Ground- and Space-Based Synergies
发现真正适合居住的系外行星将是科学史上最重要的事件之一。然而,系外行星上可居住环境的性质和分布目前不受限制。系外行星革命教会我们期待惊喜。因此,需要多功能的、有能力的观测站和多种观测技术来研究可居住环境的全部多样性。在这里,我们总结了观测围绕M矮星与FGK矮星运行的行星的挑战和机遇,这些行星最好用不同的方法进行观测。
2018-03-08 astro-ph.EP
Empirical Predictions for the Period Distribution of Planets to be Discovered by the Transiting Exoplanet Survey Satellite
NASA的凌日系外行星调查卫星(TESS)于2018年4月发射,一直在对绕恒星运行的系外行星进行广域调查,目标是为后续研究提供丰富的数据库。在这里,我们提出了估计检测到的系外行星轨道周期在2分钟的节奏模式在TESS任务。对于两次凌日探测标准,最经常探测到的轨道周期的预期平均值为5.01天,在该区域最经常探测到的轨道周期范围为2.12至11.82天,观测时间为27天。在观测持续时间为351天的两极附近,预计平均轨道周期为10.93天,最经常探测到的周期范围为3.35至35.65天。对于一次凌日,最经常探测到的轨道周期在该区域为8.17天,在两极附近为27天和11.25天。对于包含多个扇区的整个TESS任务,我们估计两次凌日和一次凌日的轨道周期平均值分别为8.47天和10.09天。如果TESS产生的行星数量与这里预测的大不相同,那么TESS探测的恒星样本和开普勒探测的恒星样本之间的潜在行星出现率可能不同。
2019-06-16 astro-ph.EP
Direct Imaging of Exoplanets at the Era of the Extremely Large Telescopes
十年之内,大规模系统学调查的时代将衰退,这要归功于对距离太阳200 pc以内的系外行星系统的全面普查。随着2024年至2028年之间的第一批光的预测,新一代的超大型望远镜和行星成像仪将在一个有利的时间到达,利用这一发现的甘露来描述巨型和大地行星的形成,演化和物理学,最终目标是搜索和发现生物特征。从这个角度来看,我将简要总结专门用于系外行星研究的ELT的直接成像仪器的主要特点,我将回顾关键的科学案例(从行星形成的初始条件,行星系的架构和巨型行星和地球行星的物理和大气层),他们将根据其预测的性能。
2018-10-04 astro-ph.EP
Spitzer Observations of Exoplanets Discovered with The Kepler K2 Mission
我们使用{ \it斯皮策太空望远镜}观测了在\Kepler \Ktwo任务中发现的两个围绕低质量恒星运行的凌日行星系。K2-3(EPIC 201367065)拥有三颗行星,而EPIC 202083828(K2-26)拥有一颗行星。对这两个系统中的所有四个物体的观测确认并完善了行星的轨道和物理参数。\Spitzer可能提供的更精确的轨道信息和更精确的行星半径对于今后对这些和其他\Ktwo目标的观测至关重要。对于K2-3b,我们发现了在\Ktwo和\Spitzer \epoch之间的凌日时间变化的轻微显著证据。
2016-03-07 astro-ph.EP
Exoplanet Statistics and Theoretical Implications
在过去的几年里,在了解系外行星种群的分布和行星系的结构方面取得了重大进展。本文综述了行星统计的最新进展,重点介绍了开普勒任务已经相当全面地调查过的行星系内<1 AU区域。我们还讨论了这些统计结果对行星形成和动力学演化的理论意义。
2021-03-03 astro-ph.EP
Advances in exoplanet science from Kepler
许多望远镜和技术已经被用来寻找和研究太阳系外行星,但没有一个比美国宇航局的开普勒太空望远镜更成功。开普勒已经发现了大多数已知的系外行星,围绕正常恒星运行的最小行星,以及最有可能与我们的母星相似的世界。最重要的是,开普勒让我们第一次看到了行星和行星系的典型特征,这些行星的大小和轨道与地球一样大。
2014-09-04 astro-ph.EP
Exoplanets and the Sun
本文综述了太阳系外行星喷流结构的研究进展。重点是更强大的方面的观测和数值模拟,直接关系到喷流。对于系外行星,主要关注的是热彗星,因为目前对它们的观测比其他类型的系外行星要多得多。由于对系外行星上喷流的形态和强度知之甚少,目前还没有太多的共识。相比之下,太阳的情况就大不相同了。事实上,太阳的喷流结构可以说是所有行星和恒星中最著名的喷流结构之一,因为太阳的圆盘被解析,它的内部可以用日震学探测。本文讨论了与系外行星和太阳上的喷流建模有关的几个关键问题,并对这一问题进行了简要的展望。
2020-10-19 astro-ph.EP
Twenty-five years of exoplanet discoveries: The exoplanet hosts
几个世纪以来,人类一直想知道宇宙中是否有其他像我们这样的世界。大约四分之一个世纪以来,我们已经知道其他恒星周围存在行星系,迄今为止已经发现了3800多个系外行星系。然而,绝大多数系外行星对我们来说仍然是不可见的,因为我们通常通过它们对恒星的影响来推断它们的存在。本章致力于恒星的主机和他们的特点,强调他们的描述发现的方法和之间的联系的性质的主机恒星和他们的行星。恒星与行星之间的联系对于限制包括我们自己在内的行星系的形成和演化理论至关重要。
2023-01-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Kepler Observations of Three Pre-Launch Exoplanet Candidates: Discovery of Two Eclipsing Binaries and a New Exoplanet
在NASA的{ \it Kepler}任务发射之前,在一次地面光度测量中发现了三颗凌日系外行星候选恒星。{ \it Kepler}对它们的观测是在{ \it Kepler}任务的第一季度获得的。所有三颗恒星都是暗淡的径向速度后续标准,所以我们已经检查了这些候选人,以消除误报,并提供高置信度的系外行星选择。我们提出了第一次尝试,以排除假阳性,这组暗淡的恒星没有高分辨率的径向速度分析。这种确认系外行星的方法将构成{ \it Kepler}任务后续工作的很大一部分,以寻找围绕暗淡恒星运行的彗星大小的系外行星候选者。使用{ \it Kepler}光变曲线和像素数据,以及中等分辨率侦察光谱和斑点成像,我们发现我们的两个候选者是双星。一个是由一颗晚F星和一颗早M伴星组成,而另一个是一颗K 0星和一颗晚M矮星/褐矮星,在一个19天的椭圆轨道上运行。第三个候选者(BOKS-1)是一颗$r$ =15 G8 V的恒星,拥有一颗新发现的半径为1.12 R $_{Jupiter}$、轨道为3.9天的系外行星。
2010-10-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanet Detection with Microlensing
本文介绍微引力透镜对探测雪线外低质量、宽轨道太阳系类似行星的独特价值,并说明Roman空间望远镜将通过6季核球观测发现并测量千余颗此类行星。
2025-05-15 astro-ph.EP astro-ph.GA
Direct Imaging Discovery of a Jovian Exoplanet Within a Triple Star System
直接成像允许通过它们的热发射来检测和表征系外行星。我们报告的发现,通过成像的一个年轻的类木行星在一个三星系统,并通过近红外光谱表征其大气特性。HD 131399的半长轴相对于它的三级恒星系统比任何已知的双星系统或三星系统中的系外行星都要近,这使得HD 131399在动力学上不同于任何其他已知的系统。HD 131399 Ab在三重系统中的宽轨道上的位置表明,在多恒星系统中,可能会在长且可能不稳定的轨道上发现大质量行星。HD 131399 Ab是直接成像的最小质量(4+/-1 MJup)和最冷(850+/-50 K)的系外行星之一。
2016-07-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Importance of Prioritizing Exoplanet Experimental Facilities
观测和建模工作的不断改进导致了系外行星科学的巨大进步。然而,随着仪器和技术的进步,实验室数据对于解释系外行星观测和验证理论模型变得更加重要。虽然实验研究由于成本高和时间长而经常被推迟,但必须优先考虑实验室研究,以确保系外行星科学领域的稳步发展。本白皮书讨论了优先考虑系外行星实验室工作的重要性,并讨论了目前正在进行系外行星研究的几个实验设施。
2020-07-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
Science Extraction from TESS Observations of Known Exoplanet Hosts
发现和描述系外行星的凌日方法使系外行星科学取得了许多突破。这些包括行星半径的测量,质量半径关系,恒星质量,内部模型的体积密度约束,以及作为研究行星大气的一种手段的透射光谱。凌日系外行星调查卫星(TESS)通过观测天球的很大一部分,包括许多已知的系外行星所在的恒星,增加了系外行星的清单。在这里,我们描述了在主要任务期间从TESS对已知系外行星宿主的观测中提取的科学。这些包括已知系外行星的凌日探测,发现更多的系外行星,相位特征和次日食的探测,凌日星历的改进,以及作为改善恒星和行星参数的手段的星震学。我们提供了第1和第2周期期间TESS已知宿主星观测的统计数据,并展示了几个以长基线观测已知宿主星的TESS测光示例。我们概述了主要任务期间对已知宿主的观测的主要发现。最后,我们描述了在TESS扩展任务期间对已知系外行星宿主进行进一步观测的情况和预期的科学产出。
2020-11-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Two Exoplanets Discovered at Keck Observatory
我们介绍了凯克天文台发现的两颗系外行星。HD 179079是一颗G5亚巨星,拥有一颗热的海王星行星,Msini = 27.5 M_地球,轨道为14.48 d,低偏心率。这颗行星引起的恒星反射速度的半振幅为K = 6.6 m/s。HD 73534是一颗G5亚巨星,其质量为1.1 Mjup,K = 16 m/s,轨道近似为圆形,周期为4.85年。这两颗恒星都是色球不活跃且富含金属的。我们讨论了一个已知的,经典的偏差在测量偏心率的轨道速度半幅值,K,可比的径向速度的不确定性。对于周期大于10天的系外行星,观测到的系外行星偏心率分布在大振幅系统(K > 80 m/s)中几乎是平坦的,但在低振幅系统(K > 20 m/s)中则向低偏心率方向线性上升。
2009-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
How to Characterize the Atmosphere of a Transiting Exoplanet
本教程介绍了用于描述凌日系外行星大气的技术。我们打算它是一个有用的指南本科生,研究生,或博士后学者谁想要开始在这一领域的研究,但谁没有过境系外行星的经验。首先,我们讨论了系外行星系统的性质,使我们能够测量系外行星光谱,以及凌日技术的基本原理。随后,我们讨论了最有利的观测波长,并解释了具体的技术,日食和日食映射,相位曲线,过境光谱,和卷积与光谱模板。我们的讨论包括影响数据采集的因素,以及如何解释结果的单独讨论。我们涵盖的其他重要主题包括表征大气层的统计方法,如堆叠和恒星活动的影响。最后,我们预测未来的大口径天文台,如詹姆斯韦伯太空望远镜和即将到来的一代极大的地面望远镜的效用。
2018-10-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Atmospheric escape from exoplanets: recent observations and theoretical models
该综述系统总结了系外行星大气逃逸的观测证据与理论模型,指出恒星辐射及多种恒星环境因素与行星属性共同调控逃逸过程,并揭示其对行星大气演化和系外行星种群特征的重要影响。
2025-02-25 astro-ph.EP physics.plasm-ph
The population of long-period transiting exoplanets
开普勒任务已经发现了数千颗系外行星,并彻底改变了我们对其人口的理解。这一庞大的、同质的发现目录使得人们能够严格研究系外行星和行星系的出现率与它们的物理特性之间的关系。然而,像开普勒这样的凌日调查对轨道周期比我们太阳系中质量最大的行星木星和土星的轨道周期短得多的行星最敏感。为了解决这一缺陷,我们对长周期系外行星进行了全自动搜索,这些系外行星在开普勒光变曲线档案中只有一到两次凌日。当应用于$\sim 40,000$最明亮的类太阳目标恒星时,这种搜索产生了16个长周期系外行星候选者。在这些候选者中,6个是新发现,5个是在具有内部短周期凌日行星的系统中。由于我们的方法不涉及人为干预,我们凭经验描述了我们搜索的检测效率。基于这些结果,我们测量了轨道周期在2-25年范围内的比木星小的系外行星的平均出现率,即每个类太阳恒星有$2.0\pm0.7$行星。
2016-10-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
On the importance of laboratory experiments for interpreting exoplanet observations
Earth and Planets Laboratory, Carnegie Institution for Science(地球与行星实验室,卡内基科学机构)
本文探讨实验室实验在理解系外行星大气和表面组成中的关键作用,通过模拟极端条件和分析气体谱学性质,为未来观测提供重要数据支持。
2026-03-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
Discovering new worlds: a review of signal processing methods for detecting exoplanets from astronomical radial velocity data
系外行星是“太阳系外行星”的简称,是太阳系外的行星。它们是质量小于15千欧质量的天体,围绕太阳以外的恒星运行。它们足够小,所以它们不能在核心燃烧氘,但又足够大,它们不像冥王星那样被称为“矮行星”。要在宇宙中的其他地方发现生命,特别是在我们自己的太阳系之外,一个很好的起点是寻找围绕附近类似太阳的恒星运行的行星,因为我们所知道的生命的唯一例子是在我们称之为地球的行星上围绕G型矮星运行。此外,了解邻近太阳系的系外行星系统的数量使我们能够了解建造我们自己的太阳系的机制,并为我们的生命之树繁荣创造必要的条件。信号处理是系外行星探测的一个组成部分。从提高观测数据的信噪比,到应用先进的统计信号处理方法等来检测数据中的信号(潜在的行星),天文学家在寻找类地行星的过程中一直倾向于并将继续倾向于信号处理。以下方法已被用于探测系外行星。
2016-11-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Existential Threat of Future Exoplanet Discoveries
过去的25年在天文学上是革命性的,因为系外行星领域已经从太阳系外的未知行星发展到过去几年发现的数千颗行星。这不仅代表已知行星数量的迅速增加(通常称为马马耶克定律),而且代表行星总质量的迅速增加。然而,迄今为止尚未解决的是,行星质量的迅速增加可能会对人类的未来产生灾难性的后果。我们研究行星的数量,更重要的是,这些行星的质量在过去是如何变化的,以及我们如何预测未来的变化。这些问题的答案,以及我们如何回应这些问题,将决定人类是否能够在未来230年之后生存下去。
2021-03-31 astro-ph.EP physics.pop-ph
The Fundamental Connections Between the Solar System and Exoplanetary Science
在过去的几十年里,在我们的太阳系之外发现了数千颗行星。这些行星表现出巨大的多样性,它们的大量数量提供了一个统计机会,将我们的太阳系置于行星结构、大气、建筑、形成和演化的更广泛背景下。与此同时,系外行星科学领域正在迅速朝着大气特征、推断表面条件和内部以及评估可居住性的目标迈进。然而,解释系外行星数据需要开发和验证依赖于现场数据的系外行星模型,而在可预见的未来,这些数据只能从我们的太阳系获得。因此,行星科学和系外行星科学都将大大受益于信息双向流动的共生关系。在这里,我们描述了关键的教训和突出的问题,从行星科学,研究是必不可少的解决各种系外行星的主题的基本方面。我们概述了太阳系天体的主要类别,包括类地行星、巨行星、卫星和小天体的这些教训和问题。我们提供了一个讨论这些行星科学问题中有多少可以转化为系外行星观测,将产生关键的洞察力,目前和未来的系外行星的发现。
2021-08-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
Dynamical Constraints on Exoplanets
对新的系外行星系统的动力学研究是发现和定性过程的一个关键组成部分。这样的研究可以为新发现的行星的参数提供更严格的限制,甚至可能揭示出拟议的行星经不起动力学审查。在这里,我们展示了如何动态的研究,可以通过两个例子来帮助这种系统的特性:QS Virginis和HD 73526。
2013-08-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
GJ 2126 b: A highly eccentric Jovian exoplanet
研究基于HARPS-RVBank提供的112次HARPS径向速度观测,发现并表征了绕低质量恒星运行、周期2727天且偏心率达0.85的类木行星GJ 2126 b。
2025-02-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
Know the Star, Know the Planet. III. Discovery of Late-Type Companions to Two Exoplanet Host Stars
我们讨论了两个拥有已知系外行星的多恒星系统:HD 2638和30 Ari B。自适应光学图像显示了两颗恒星的额外伴星。我们在Palomar天文台收集了Robo-AO和PALM-3000自适应光学系统的多历元图像,并提供了相对测光和天体测量。天体测量表明,伴星与它们各自的主星有共同的自行。这两颗新的伴星都预计与系外行星宿主恒星的距离小于30 AU。使用投影的分离来计算新伴星的轨道周期,HD 2638的周期为130年,而30 Ari B的周期为80年。以前的研究表明,真实的周期很可能在这些估计值的三倍之内。30 Ari的额外组成部分使其成为第二个确认的四重系统,已知拥有系外行星。HD 2638拥有一颗热木星,新伴星的发现加强了热木星和双星之间的联系。我们把系统的颜色星等图,并得出质量的同伴,原来是大约0.5太阳质量的恒星。
2015-03-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Magnetospheres of Terrestrial Exoplanets and Exomoons: Implications for Habitability and Detection
描述宜居系外行星和/或其卫星的特征至关重要。在这里,我们展示了我们的磁场拓扑建模的结果,它表明,地球的系外行星,系外卫星耦合磁层一起工作,以保护早期的大气层的系外行星和系外卫星。当系外月磁层位于系外行星的磁层空腔内时,系外月磁层就像一个保护性的磁泡,当月球位于向阳面时,它提供了一个额外的磁层顶来面对恒星风。此外,磁重联将为早期系外行星和系外卫星之间的大气交换创造一个关键途径。当系外卫星的磁层位于系外行星的磁层之外时,它就成为抵御强烈恒星风的第一道防线,减少了系外行星大气层对太空的损失。简要讨论了这种类型的系外卫星将如何改变磁化系外行星的无线电发射。
2020-12-21 astro-ph.EP physics.space-ph
Transit observations of the exoplanet WASP-2b
我们提出了测光过境观测的系外行星WASP-2b使用的MTM-500望远镜的克里米亚天体物理天文台的RAS。一个简短的历史发现的系外行星WASP-2b和它的主要特点被认为是。描述了观察结果和处理过程。对获得的结果进行了分析,并与来自ETD和NASA系外行星档案数据库的信息进行了比较。WASP-2星和比较星GSC 0052201406的测光数据在补充表中给出。
2019-03-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
International Year of Astronomy Invited Review on Exoplanets
就在14年前,太阳系还是银河系中唯一已知的行星系,关于行星形成的概念就是由这个样本形成的。从那时起,已经发现了320颗行星围绕276颗恒星运行。这个庞大且不断增长的系外行星群为行星形成理论提供了信息,将太阳系置于更广阔的背景下,并揭示了许多惊喜。在这篇评论中,我提供了一个概述,已经从行星的发生,轨道和物理结构的研究中学到了什么。在回顾了该领域的进展之后,我将讨论系外行星科学的一些未来方向,着眼于其他恒星周围类地行星的探测和表征。
2009-03-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Machine Learning for Exoplanet Discovery: Validating TESS Candidates and Identifying Planets in the Habitable Zone
Shanghai American School, Puxi Campus(上海美国学校浦西校区)
本文提出了一种基于机器学习的框架,用于验证TESS候选者并识别宜居带内的行星,实现了高准确率的系外行星发现。
2025-11-30 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
GJ3470-d and GJ3470-e: Discovery of Co-Orbiting Exoplanets in a Horseshoe Exchange Orbit
本研究通过多台站凌星观测发现 GJ3470-d 与 GJ3470-e 两颗共轨系外行星,轨道周期接近且呈马蹄形交换构型,若确认将是该类构型的首次发现。
2023-04-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
Demographics of M Dwarf Binary Exoplanet Hosts Discovered by TESS
本研究利用高分辨率成像与Gaia天体测量,分析TESS发现的M型矮星双星系外行星宿主星的人口统计学特征,测定伴星参数,修正行星半径,并发现3个近距双星中的多行星系统。
2024-12-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Astrometric planet search around southern ultracool dwarfs: V. Discovery of the exoplanet candidate PALTA-1 b
European Space Agency(欧洲空间局);Main Astronomical Observatory, National Academy of Sciences of the Ukraine(乌克兰国家科学院主天文台);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Université de Genève(日内瓦大学)
通过甚大望远镜FORS2对附近L矮星DE1253-57进行八年天体测量监测,发现亚木星质量系外行星候选体PALTA-1 b,质量约0.54-0.77木星质量,若确认将成为罕见的围绕超冷矮星的巨行星。
2026-10-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hundreds of TESS exoplanets might be larger than we thought
The University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Carnegie Institution for Science(卡内基科学机构)
针对TESS因低角分辨率导致系外行星宿主星光与背景星光混合、低估行星半径的问题,该研究通过去混合光变曲线分析数百颗TESS行星,发现文献中行星半径被低估加权中值达6.1%±0.3%、密度高估约20%,解决偏差可完善相关理论。
2025-06-24 astro-ph.EP astro-ph.IM