Quantifying Building Blocks of Life in Planetary Analog Materials: Implications for Prebiotic Chemistry and Biosignature Identification
National Key Laboratory of Deep Space Exploration / School of Earth and Space Sciences, University of Science and Technology of China（国家深空探测重点实验室/地球与空间科学学院，中国科学技术大学）
本文开发了一种气相色谱串联质谱法，用于定量分析56种前生命相关分子，研究了土星泰坦气溶胶和火星硫酸盐类比材料中的氨基酸、核碱基和脂肪酸分布，揭示了生物签名识别的潜力。
2026-03-29 astro-ph.EP
PTAL multi-spectral database of planetary terrestrial analogues: Raman data overview
陆地类似物的多元分析研究是加深对火星和其他地外天体地质和环境演化认识的有效策略。尽管LIBS、NIR和Raman技术在空间探索领域的重要性日益增加，但缺乏一个基于网络的平台，可供免费访问广泛的地面模拟材料多光谱数据库。行星地球天文图书馆项目旨在通过开发和提供免费的网络访问LIBS，近红外和拉曼数据来满足这一关键需求，这些数据来自94个以上的陆地类似物，根据其与火星地质背景的一致性进行选择。在此框架内，本手稿为科学界提供了超过4500个拉曼光谱的完整概述，这些拉曼光谱被收集用于PTAL数据库。通过补充使用实验室和航天器模拟器系统获得的拉曼数据证实了这种光谱技术在探测样品的主要和次要矿物相方面的有效性，后者对于识别火星和其他行星上可能发生的地质过程至关重要。鉴于即将进行的火星任务，通过RLS ExoMars模拟器获得的结果提供了对RLS光谱仪可能产生的科学成果的宝贵见解，该光谱仪将很快作为ExoMars漫游车有效载荷的一部分降落在火星上。
2021-01-20 astro-ph.EP astro-ph.IM cond-mat.mtrl-sci
The Saturnian Kilometric Radiation before the Cassini Grand Finale
土星公里辐射（SKR）是从围绕克朗磁极的极光区辐射出来的，在电离层之上，直到几个行星半径。它直接与来自其他行星磁层（如地球和巨行星）的极光无线电发射进行比较。我们对SKR的了解依赖于旅行者号（1980年和1981年的飞越）和卡西尼号（20世纪90年代的远程观测）的远程观测，直到卡西尼号在2004年开始绕土星运行。从那时起，它一直被定期从大量的远程位置观察到，但也是第一次在地球以外的行星上进行原位观察。本文回顾了SKR平均远程属性的最新技术水平，在其源区域内的原位通行证带来的第一个见解，以及卡西尼大结局之前的一些遗留问题及其接近的极地轨道。
2017-09-22 astro-ph.EP
Ethane clathrate hydrate infrared signatures for solar system remote sensing
像甲烷和乙烷这样的碳氢化合物存在于许多太阳系物体中，包括彗星、卫星和行星。这些烃与水冰在低温下的相互作用可能导致形成包合化合物，例如笼形水合物（水基主体笼捕获烃客体分子），从而改变其保留、稳定性并因此改变其演变。太阳系表面{\cor笼形水合物}的存在可以通过遥感其光谱特征来确定。在这项研究中，我们测量和分析的乙烷笼形水合物光谱记录的温度范围从5.3至160 K，涵盖了大部分的温度范围内的兴趣为太阳系的对象。特定的红外波段签名被确定为乙烷笼住的客人。我们提供的证据表明，乙烷笼形水合物露头可以通过遥感探测到的行星体的表面。
2021-03-08 astro-ph.EP
A rocky exoplanet classification method and its application to calculating surface pressure and surface temperature
由于目前探测到的系外行星超过5,000颗，因此需要一种主要的分类方法来优先考虑生物特征观测的候选者。在这里，我们开发了一种分类方法来分类岩石系外行星最接近的太阳系模拟使用现有的数据观测到的恒星和行星的功能，质量和半径，非热大气逃逸，热大气逃逸，恒星辐射边界。将这种分类方法应用于我们样本中的720颗岩石系外行星，这些行星在行星质量，半径，恒星温度和通过蒙特卡罗模型传播的通量方面具有不确定性，表明22% $\pm$ 8%是水星类似物，39% $\pm$ 4%是火星类似物，11% $\pm$ 1%是金星类似物，2% $\pm$ 1%是地球类似物，26%的$\pm$ 12%在我们的太阳系中没有已知的行星对应物。外推到LHS 3844 b和GJ 1252 b的条件下，我们的分类方法给出了与当前观测结果相当一致的结果。随后，为了证明这种分类方法的功能，我们在调整后的表面压力与温度相图上绘制了系外行星的编目样本，对潜在的表面相（气体，液体或冰）进行了更现实的估计。我们的新分类方法可以帮助未来系外行星表征任务的目标选择。
2023-01-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Thorium Abundances in Solar Twins and Analogues: Implications for the Habitability of Extrasolar Planetary Systems
我们提出的第一个调查Th丰度太阳双胞胎和类似物，以了解这种放射性元素的可能范围及其对岩石行星内部动力学和潜在的可居住性的影响。放射性元素Th和U的丰度是行星能量预算的关键组成部分，占地球能量预算的30%至50%（Korenaga 2008; Allègre等人2001; Schubert等人1980; Lyubetskaya & Korenaga 2007; KamLAND Collaboration 2011; Huang等人2013）。辐射热驱动内部地幔对流和表面板块构造，维持深层碳和水循环，从而有助于创造地球的可居住表面。与其他依赖于行星特定形成历史的热源不同，放射性热收支与这些核素的地幔浓度直接相关。作为一种难熔元素，Th的恒星丰度忠实地反映在类地行星的浓度中。我们发现，日志eps Th变化从59%到251%的太阳能，这表明太阳系外的行星系可能拥有更大的能量预算，以支持表面到内部的动态，从而增加他们的可能性是适合居住相比，我们的太阳系。
2015-05-01 astro-ph.EP
Formation of solar system analogs I: looking for initial conditions through a population synthesis analysis
在过去$\sim$ 15年中开发的行星系的人口综合模型可以重现系外行星人口的几个可观测值，也可以限制行星形成模型。我们提出了我们的行星形成模型，它计算了一个行星系在气相的演变。该代码包含了形成行星系的相关物理现象，如光蒸发、行星迁移、气体吸积、胚胎和微行星中的水输送、微行星种群轨道演化的详细研究，以及胚胎之间融合的处理，考虑到它们的大气层。这项工作的主要目标，不像其他的行星人口合成的工作，是找到合适的场景和物理参数的光盘，形成太阳系的类似物。我们特别感兴趣的是最终的行星分布，并在最终的表面密度，偏心率和微行星人口的倾角配置文件。这些最终分布将被用作N体模拟的初始条件，以研究第二项工作中的后寡头形成。然后，我们考虑不同的形成方案，不同的星子大小和不同的I型迁移率。我们发现，太阳系类似物是有利于在大规模的磁盘，低I型迁移率，和小的星子尺寸。此外，当圆盘消散时，那些位于可居住区域内的岩石行星是干燥的。最后，太阳系类似物的最终构形包括行星的质量和半长轴、水含量以及微行星遗迹的性质等信息。
2017-07-11 astro-ph.EP
Photothermal Spectroscopy for Planetary Sciences: Mid-IR Absorption Made Easy
本文面向行星科学引入双激光中红外O-PTIR光谱，并通过与现有IR吸收及实验室FTIR数据比较，验证其可有效识别行星颗粒材料。
2024-09-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Electron-induced CO2 and hydrocarbon sputtering of functionalized hydrocarbons in icy planetary analogs
研究木卫二冰中有机物电子溅射产CO2机制，发现羧酸官能团有机物产CO2及挥发性长链分子效率远高于醇和烷烃，且CO2产率随温度升高而增加。
2025-02-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Remote-sensing Characterisation of Major Solar System Bodies with the Twinkle Space Telescope
用空间望远镜对太阳系天体进行遥感观测，是了解天体和促进行星形成和演化理论的一个关键方法。Twinkle是一个位于近地轨道的空间望远镜，具有0.45米的反射镜，它在可见光和红外波段获取太阳系目标光谱数据的能力得到了评估。Twinkle是一个一般观测站，可根据需要对波长范围内的各种目标进行观测，这些波长范围目前无法使用其他空间望远镜观测，或者只有在短期内超额订购的观测站才能观测。我们确定了许多太阳系天体可观测的周期，发现太阳系天体是有规律可观测的。主要天体的光子通量被确定为与Twinkle仪器的灵敏度和饱和极限进行比较，我们发现卫星的能力在三个光谱波段（0.4-1，1.3-2.42和2.42-4.5μm）上各不相同。我们发现，对于一些目标，包括外行星，它们的大卫星和明亮的小行星，所创建的模型预测，在短曝光时间下，可以获得高分辨率光谱（R~250，λ < 2.42μm; R~60，λ > 2.42μm），信噪比（SNR）>100，曝光时间<300 s。
2019-03-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
High-Resolution Echelle Spectroscopy for Solar System Planets: A Planet-as-Point-Source Analogy
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；University of Calcutta（加尔各答大学）；University of Texas, Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
针对透射光谱受凌星几何限制的问题，本文提出利用2.34米望远镜与高分辨率阶梯光栅光谱仪连接的光学设计，以获取太阳系天体高信噪比反射光谱，为未来极大望远镜研究系外行星反射光谱奠定基础。
2025-10-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
Masses and Orbital Constraints for the OGLE-2006-BLG-109Lb,c Jupiter/Saturn Analog Planetary System
我们提出了一个新的分析木星+土星模拟系统，OGLE-2006-BLG-109 Lb，c，这是第一个双行星系统发现的引力微透镜方法。这是唯一一个通过任何方法发现的多行星系统，测量了恒星和两颗行星的质量。除了两颗行星的特征外，该事件还表现出微透镜视差特征和有限源效应，这些特征提供了对恒星和行星质量的直接测量，并且通过Keck AO成像证实了宿主恒星的预期亮度，得到质量M * = 0.51（+0.05-0.04）太阳系，M_b = 231+-19 M_earth，M_c = 86+-7 M_earth.这个系统中的土星类似行星有一个持续11天的行星光变曲线偏差，因此，轨道运动的影响在微透镜光变曲线中是可见的。我们发现，六个轨道参数中的四个是严格约束的，第五个参数，轨道加速度，是弱约束的。没有类似木星的行星的轨道信息，但它的存在有助于限制类似土星的行星的轨道运动。假设共面轨道，我们发现轨道偏心率= 0.15（+0.17-0.10）和轨道倾角i = 64（+4-7）度。倾斜度i > 49 °的95%置信水平下限。这意味着这个行星系可以用口径大于30米的望远镜通过径向速度测量来探测和研究。
2010-06-02 astro-ph.EP
Venus as an Analog for Hot Earths
在这里，我们评估我们最近的行星邻居，金星，作为一个失控的温室气体状态的例子，边界的内部边缘的宜居带。尽管金星目前的表面环境如地狱，但金星表面可能曾经有海洋般的液态水，适合居住。随着时间的推移，它失去了潜在的危险环境，因为太阳变亮了。今天，它代表了可居住行星演化的最终状态，因此它提供了关于可居住性作为一个行星过程的宝贵经验。在太阳系之外，金星外类似物可能是常见的行星类型，我们可能已经发现了许多金星的姐妹围绕其他恒星运行。此外，我们不久的将来的系外行星探测和表征方法偏向于观测它们。因此，考虑金星可以教我们关于金星外类似物的东西是有益的。通过在不同的天体物理背景下观察不同年龄的金星外行星，这些遥远的热地球世界同样可以让我们见证过去在金星上发生的过程。
2018-04-16 astro-ph.EP
Raman spectroscopy and planetary exploration: testing the ExoMars/RLS system at the Tabernas Desert (Spain)
ExoFit试验是由欧空局资助的实地活动，旨在测试Rosalind Franklin漫游者并加强ExoMars工作组之间的合作。在第一次试验中，从牛津郡（联合王国）遥控一个ExoMars漫游车的复制品，在Tabernas沙漠（西班牙）进行一系列复杂的科学操作。通过遵循ExoMars参考表面任务（RSM），漫游者调查了荒地底土并收集了岩心，其分析研究委托给RLS（拉曼激光光谱仪）团队。通过RLS工程和鉴定模型（EQM-2）和拉曼演示仪（RAD 1），这是一个新的，便携式仿真器的RLS在现场进行的核心样品的初步表征。现场结果然后由使用RLS ExoMars模拟器和Curvature/CheMin XRD系统的商业版本的实验室分析进行补充。通过严格模拟飞行任务的操作限制条件获得的拉曼数据成功地揭示了样品的矿物组成，检测到了XRD无法检测到的次要/痕量相。更重要的是，拉曼分析检测到了许多有机官能团，证明了在塔伯纳斯沙漠干旱的地下存在极端微生物。鉴于即将进行的ExoMars飞行任务，本文所介绍的结果证明，RLS可以在火星次表面环境的表征和分析探测活性示踪剂的潜在痕迹方面发挥关键作用。
2021-07-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Mercury Lander: Planetary Mission Concept Study for the 2023-2032 Decadal Survey
作为类地行星形成的终端成员，水星拥有关于太阳系发展最早阶段元素原始分布的独特线索，以及行星和系外行星如何在其宿主恒星附近形成和演化。这个水星着陆器任务概念使现场表面测量，解决信使号的水星开拓性探索所提出的几个基本科学问题。这些测量是了解水星独特的矿物学和地球化学所必需的;是描述水星质量相当大的核心结构的特征;是测量水星表面活跃和古老的磁场;是调查改变表面和产生外逸层的过程;是为当前和未来的远程数据集提供地面实况。美国宇航局的行星任务概念研究计划授予这项研究，以评估在未来十年内通过新前沿级登陆水星任务实现变革性科学的可行性。由此产生的任务概念实现了一个完整的水星年（约88个地球日）的表面操作，具有雄心勃勃的，高遗产的，着陆的科学有效载荷，与新前沿任务框架相对应。搭载11台仪器的科学载荷将被运送到水星上分布广泛的低反射率材料中的着陆点，并涉及包括地球化学、地球物理学、水星空间环境和表面地质学在内的科学目标。这一飞行任务概念是要代表任何科学登陆水星的飞行任务;替代有效载荷的实施和着陆地点将是可行的，并为未来的登陆水星飞行任务引人注目。
2021-07-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Multivariate Statistical Analysis of Exoplanet Habitability: Detection Bias and Earth Analog Identification
本研究对517颗系外行星进行多元统计分析，发现仅0.6%满足宜居标准，地球为统计离群值，并识别出开普勒-22b为地球类似体，证实探测偏差并量化类地行星的稀有性。
2025-06-22 astro-ph.EP astro-ph.IM stat.AP
Optical constants of a solar system organic analog and the Allende meteorite in the near and mid-infrared (1.5-13 μm)
通过望远镜和卫星遥感仪器测量可见光和近红外反射（0.38-5微米）和中远红外发射（5-200微米），可以通过化学键的电子跃迁和振动模式研究行星表面的组成。在星周盘、星际介质和太阳系天体表面观测到的可见光和近红外波长的红色光谱斜率以及3.3和3.4 μm处的吸收特征被解释为是由于有机物质和其他碳化合物的存在。确定这些特征的起源需要测量各种相关模拟和行星材料的光学特性。尽管有机物和其他含碳物质的吸收和消光特性差异很大，但星周盘、星际介质以及行星风化层内尘埃的光谱模型通常只包含一个这样的实验室测量。在这里，我们提出了实验室测量的透射光谱在1.5-13 μm的区域，并使用这些来获得真实的和虚折射率的两个样品：1）模拟陨石不溶性有机物质和2）粉末Allenium陨石样品。我们还测试了我们的折射率检索方法对先前发表的透射光谱的富镁橄榄石。我们比较光学测量的不溶性有机物质类似物的其他太阳系和太阳系外的有机类似物，如无定形碳和托林，并发现新表征的材料的折射率显着不同于其他含碳样品。
2021-03-05 astro-ph.EP
IR Spectroscopy of Synthetic Glasses with Mercury Surface Composition: Analogs for Remote Sensing
在一项研究中，提供地面实况数据的中红外观测水星表面的欧空局/日本宇宙航空研究开发机构BepiColombo任务上的MERTIS（水星辐射计和热红外光谱仪）仪器，我们已经研究了17个合成玻璃。这些样品具有基于MESSENGER数据的特征Hermean表面积的化学成分。用光学显微镜、EMPA和拉曼光谱对样品进行了表征。使用Micro FTIR从抛光的薄切片和在2.5至18微米范围内的散装材料的粉末尺寸级分（0-25、25-63、93-125和125-250微米）获得中红外光谱。合成玻璃显示的光谱大多是非晶材料的典型光谱，在9.5微米至10.7微米处具有占主导地位的单一Reststrahlen带（RB）。在某些情况下，在9.5至10.2微米、10.4至11.2微米和11.9微米处发现结晶镁橄榄石的RB特征。枝晶结晶在MgO含量高于23重量%时开始氧化镁。Reststrahlen带、Christiansen特征（CF）和透明度特征（TF）根据SiO2和MgO含量而移动。此外，与SCFM（SiO2/（SiO2+CaO+FeO+MgO））指数相比，观察到玻璃的Christiansen特征的移动。这种转变可能有助于区分遥感数据中的结晶和非晶材料。玻璃的聚合度和特征性强硅酸盐特征的宽度之间的比较显示出弱的正相关性。与高质量的水星中红外光谱的比较显示出与本研究结果的一些适度相似性，但不能解释所有特征…
2023-01-31 astro-ph.EP physics.geo-ph
Solar System Moons as Analogs for Compact Exoplanetary Systems
系外行星科学领域最近出现了大量新系统，这在很大程度上要归功于开普勒任务提供的精确测光。最新的发现包括紧凑的行星系，其中行星的轨道都相对靠近主星，这在形成和动力学演化方面提出了有趣的挑战。紧凑的系外行星系统在相对大小和半长轴方面类似于我们太阳系中围绕巨行星运行的卫星。我们提出了一项研究，量化的尺度大小和分离的太阳系卫星相对于他们的主机。我们对多行星系统中已确认的开普勒行星进行了类似的研究。我们表明，两个样本之间的比较导致其缩放尺寸和分离分布之间的相似的相关性。相关性的不同梯度可以指示月球和行星系的形成和/或长期动力学的差异。
2013-09-05 astro-ph.EP
Born Dry or Born Wet? A Palette of Water Growth Histories in TRAPPIST-1 Analogs and Compact Planetary Systems
Florida Institute of Technology（佛罗里达理工学院）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Harvard University（哈佛大学）
本研究通过耦合撞击输送、侵蚀和地幔-大气交换的模型，发现 TRAPPIST-1 内部行星水储量低、外部高，解释了 JWST 未探测到大气的原因，表明致密 M 矮星系统中的岩石行星可能形成时即缺乏挥发物。
2025-10-14 astro-ph.EP
Evolution of the solar activity over time and effects on planetary atmospheres. II. kappa^1 Ceti, an analog of the Sun when life arose on Earth
地球大气层的早期演化和生命的起源发生在地球的物理条件与现在的状态完全不同的时候。太阳辐射输入在高能光谱域中大大增强，为了详细模拟早期行星大气，需要了解太阳辐射输入。我们对邻近恒星kap^1 Cet的大气参数、演化状态和高能通量进行了研究，之前认为该恒星具有类似于早期太阳的性质。大气参数来自Fe I和Fe II的激发/电离平衡，轮廓拟合的H α和光谱能量分布。紫外辐照度来自FUSE和HST数据，绝对色球通量来自Halalpha线芯。通过仔细的光谱分析和对不同方法的比较，我们提出了kap^1 Cet的以下大气参数：Teff = 5665+/-30 K（H α剖面和能量分布），log g = 4.49+/-0.05 dex（演化和光谱）和[Fe/H] = +0.10+/-0.05 dex（Fe II谱线）。kap^1 Cet的紫外辐射特性表明，在210 ~ 300 nm之间，它的辐射通量比现在的太阳低35%左右，在170 nm处与太阳相当，在110 ~ 140 nm之间，它的辐射通量至少比太阳高2-7倍。使用几种指标可以确定kap^1 Cet的年龄在~0.4-0.8 Gyr之间，对理论HR图的分析表明质量约为1.04 Msun。因此，这颗恒星与地球上生命出现时的太阳非常相似，火星被认为已经失去了液态水的表面。光化学模型表明，增强的紫外线辐射导致的光解速率显着增加，与那些通常假设的早期地球…
2010-03-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Truly eccentric. I. Revisiting eight single-eccentric planetary systems
我们根据最近发布的大型数据档案和新的分析技术，研究了八个已知的单偏心行星系。对于其中四个系统（HD 7449，HD 65216，HD 89744，HD 92788），我们发现了额外的长周期伴星的证据。HD 65216 c是一颗类似木星的天体，周期为14.7年，周期为$e=0.18$，m sin $i$为2 M_Jup，而其余的候选伴星则在尚未完成的轨道上运行。我们的研究结果强调了当新数据可用时重新审视已知系外行星系统分析的重要性，特别是考虑到采样数据不佳以前可能导致检测到“假阳性”单个偏心行星的可能性，当有问题的系统实际上包含两个（或更多）近圆形轨道行星时。
2019-01-24 astro-ph.EP
How surfaces shape the climate of habitable exoplanets
在不久的将来，大型地面和空间望远镜将能够观测类地行星。我们探讨如何不同的行星表面可以强烈地影响气候，大气成分，和远程可检测的光谱的陆地岩石系外行星在宜居带取决于主恒星的入射辐射光谱的范围内的太阳类主恒星从F0 V到K7 V。我们更新了一个经过良好测试的一维气候光化学模型，以探索不同的主星不同表面的行星环境的变化。我们的研究结果表明，使用一个波长依赖性的表面反射是至关重要的建模潜在的宜居岩石系外行星。
2020-05-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evolution of Earth-like extrasolar planetary atmospheres: Assessing the atmospheres and biospheres of early Earth analog planets with a coupled atmosphere biogeochemical model
了解地球的演化和可能适合居住的类地世界对于弄清我们在宇宙中的起源至关重要。在宜居带寻找类地行星，并利用气候和光化学模型研究其大气层，是系外行星科学的一个中心焦点。以地球的演化作为类地行星的参考，一个核心的科学目标是了解早期地球上大气、地质和生物之间的相互作用。地球历史上的大氧化事件（GOE）当然是由它们的相互作用引起的，但这一事件的起源和控制过程还没有得到很好的理解，这将需要跨学科的研究，耦合模型。在这项工作中，我们提出了我们新开发的耦合大气生物地球化学模型，其中大气O $_2$浓度固定的地质证据推断的值的结果。应用一种独特的工具，我们是第一个定量分析的催化循环，管理O $_2$在早期地球的大气层附近的GOE。复杂的氧化途径在破坏O $_2$中起着关键作用，而在高层大气中，大多数O $_2$是通过CO $_2$光解非生物形成的。Goldblatt等人（2006）发现的O $_2$双稳态在我们的计算中未观察到，这可能是由于我们详细的CH $_4$氧化方案。我们计算出GOE期间CH $_4$随O $_2$增加而增加。对于给定的大气表面通量，不同的大气状态是可能的;然而，生物圈的净初级生产力（NPP），生产O $_2$是唯一的。混合，CH $_4$通量，海洋溶解度和地幔/地壳的性质强烈影响NPP和表面O $_2$通量。关于系外行星，O $_2$的不同“状态”可能存在类似的生物量输出。强烈…
2018-07-18 astro-ph.EP
Characterizing Earth Analogs in Reflected Light: Atmospheric Retrieval Studies for Future Space Telescopes
用于研究反射光中的岩石系外行星的天基高对比度成像任务概念目前正在社区研究中。我们开发了一个逆建模框架，以估计不同的仪器设计考虑这些任务的科学回报。通过结合一个系外行星的多模型，仪器噪声模型，和合奏马尔可夫链蒙特卡罗采样器，我们探索检索的大气和行星属性的信号噪声比（SNR）和分辨率（$R$）的函数的地球双胞胎。我们的前向模型包括瑞利散射，单层水云与补丁覆盖，和压力依赖的吸收，由于水蒸气，氧气和臭氧。我们在$R = 70$和$R = 140$处模拟了0.4-1.0 $μ$ m的数据，SNR $ = 5, 10, 15, 20$在550 nm处（即，用于HabEx/LUVOIR型仪器）。在这些相同的SNR下，我们模拟了WFIRST与遮光板配对的数据，其中包括0.48-0.6 $μ$ m之间的两个光度点和0.6-0.97 $μ$ m的$R = 50$光谱。给出我们的噪声模型的WFIRST型探测器，我们发现，水蒸气，臭氧和氧气的弱检测可以实现与至少$R = 70$ / SNR $\ = 15$，或$R = 140$ / SNR $\ = 10$的改进检测的观测。只有使用$R = 140$ / SNR $\ = 20$数据才能实现有意义的约束。WFIRST数据提供有限的诊断信息，需要至少SNR = 20才能微弱地检测气体。大多数情况下对行星半径有限制，但不能限制表面重力，因此，行星质量。
2018-03-16 astro-ph.EP
Asteroid Thermal Inertia Estimates from Remote Infrared Observations: The Effects of Surface Roughness and Rotation Rate
小行星表面的热惯性可以提供对风化层性质的深入了解，例如是否存在一层细尘、岩石表面的密度和导热性，以及与其他观测数据一起提供矿物学方面的信息。了解小行星的表面特征对于行星防御举措和资源开采（“小行星采矿”）十分重要。Harris和Drube提出了一种估算小行星热惯性的简单方法，该方法适用于大量热红外观测数据，如红外空间望远镜获得的数据。我们比较结果从哈里斯-Drube估计与最近公布的小行星的热惯性值从详细的热物理模型，并提供了一个解释减少表面粗糙度的一些不一致的结果。覆盖着细小尘埃的光滑表面可以解释一些缓慢旋转的主带小行星（MBA）的热物理模型得出的热惯性值出乎意料的低。在近地天体（NEO）的情况下，我们表明，从估计的结果与热物理建模，只有少数例外。我们讨论的特殊情况下，近地天体（101955）Bennu，（162173）Ryugu和（29075）1950 DA的背景下，从我们的估计结果。鉴于热物理建模的数据要求和复杂性，基于相对简单概念的数据分析工具可在“快速”评估小行星特别是近地天体的热红外数据方面发挥重要作用。
2020-10-05 astro-ph.EP
High-resolution survey for planetary companions to young stars in the Taurus Molecular Cloud
在大型望远镜的衍射极限下直接在红外线上成像是对年轻行星系性质的独特探测。我们利用自然光和激光导星自适应光学以及凯克II望远镜的近红外照相机（NIRC 2），在L'滤光片中观测了金牛座55颗I类和II类单星，以寻找行星质量的伴星。我们使用参考星差分成像和核相位技术，实现了典型的5-sigma对比度为6个星等，间隔为0.2”和超过0.5”的8个星等。虽然我们没有发现任何新的暗伴星，但我们限制了大质量行星的频率，例如HR 8799类似物。我们发现，假设热启动模型和行星分布的幂律质量和半长轴指数分别为-0.5和-1，我们的目标恒星中只有不到20%的行星质量>2 MJ，距离>10 AU。
2020-08-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Interior characterization in multiplanetary systems: TRAPPIST-1
内部表征传统上依赖于单个行星的特性，忽略了同一系统中不同行星之间的相关性。对于多行星系，行星数据通常是相关的。这是因为，微分质量和半径比绝对行星质量和半径更好地受到约束。我们探索这样的相关性和特定的多行星系统的TRAPPIST-1的数据，并研究它们的价值，我们了解行星内部。此外，我们表明，岩石内部的行星在一个多行星系可以优先探测通过研究最密集的行星代表岩石内部的类似物。我们的方法包括一个贝叶斯推断分析，使用马尔可夫链蒙特卡罗方案。我们的内部估计占预期的变化，在组成和层的核心，地幔，水海洋和冰层，以及气体信封厚度。我们的研究结果表明，（1）内部估计显着依赖于可用的丰度代理和（2）内部表征的相互依赖的行星数据的重要性是可比的数据精度的变化30%。对于TRAPPIST-1行星的内部，我们发现可能的水团质量分数一般在0- 25%之间。由于缺乏水收支与轨道周期或行星质量的明确趋势，可能的形成情景受到挑战。虽然我们的估计随着数据精度的变化相对较小，但它们主要取决于数据的准确性。如果行星质量的变化在~ 24%以内，内部将与均匀（~ 7%）或随着轨道周期（~2- 12%）增加的水团比例一致。
2018-08-06 astro-ph.EP
The Directly Imaged Planet around the Young Solar Analog 1RXS J160929.1-210524: Confirmation of Common Proper Motion, Temperature and Mass
巨行星通常被认为是在其宿主恒星的几十个天文单位内形成的，因此当我们在上天蝎座协会的500万年前的太阳质量恒星1 RXS J160929.1-210524周围发现一个行星质量（~0.008 Msun）的伴星时，这是一个惊喜。当时，我们将该天体在上天蝎座的成员资格-从近红外，H和K波段光谱学中建立-以及它与主天体的接近度（2.2”或330 AU）作为伴侣关系的有力证据，但无法验证它们共同的自行。在这里，我们提出了后续的天体测量，确认伴星确实是与主星共同运动，我们解释为证据，它是一个真正的约束行星质量的同伴。我们还提出了新的J-带光谱和3.0-3.8微米测光的同伴。基于与模型光谱的比较，这些新的测量结果与先前估计的伴随有效温度1800+/-200 K一致。我们提出了一个新的估计的基础上的演化模型和计算的辐射光度的同伴;我们得到的值为0.008（-0.002/+0.003）Msun，再次与我们以前的结果一致。最后，我们提出了系统的角微分成像观测，使我们能够排除系统中质量超过1，2和8 Mjup的行星，投影距离分别大于3”（~440 AU），0.7”（~100 AU）和0.35”（~50 AU）。这颗伴星是迄今为止在如此大的轨道距离上所知质量最小的;它表明行星质量范围内的物体存在于数百天文单位的轨道间隔处，对目前的形成模型构成了严重的挑战。
2010-07-26 astro-ph.EP
Discovery of a Jupiter Analog Misaligned to the Inner Planetary System in HD 73344
本研究利用27年视向速度、TESS及Hipparcos-Gaia数据发现HD 73344 d，并证明其与内行星系统显著错位，揭示了行星散射或原行星盘扭曲的演化线索。
2025-01-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Microwave scattering by rough polyhedral particles on a surface
University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Finnish Geospatial Research Institute（芬兰地理研究所）；Université Rouen Normandie, INSA Rouen Normandie, CNRS, CORIA UMR 6614（鲁昂诺曼底大学，鲁昂国家应用科学学院，法国国家科学研究中心，CORIA联合研究实验室）
研究表面粗糙多面体粒子的电磁散射特性，通过离散偶极近似模拟不同面数的粒子，并与球体结果对比，探讨粒子圆润度、介电常数和尺寸频分布对微波遥感后向散射的影响。
2025-06-19 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci
