Planetary Spectrum Generator: an accurate online radiative transfer suite for atmospheres, comets, small bodies and exoplanets
我们已经开发了一个在线辐射传输套件(https:psg.gsfc.nasa.gov),适用于广泛的行星物体(例如,行星、卫星、彗星、小行星、TNO、KBO、系外行星)。行星光谱发生器(PSG)可以合成来自任何天文台的宽波长范围(UV/Vis/近IR/IR/远IR/THz/sub-mm/Radio)的行星光谱(大气和表面)。JWST,ALMA,Keck,SOFIA),任何轨道飞行器(例如,ExoMars、Juno)或任何着陆器(例如,MSL)。这是通过结合几种最先进的辐射转移模型、光谱数据库和行星数据库(即,气候和轨道)。PSG有一个3D(三维)轨道计算器,可以计算太阳系中大多数天体和所有已确认的系外行星,而辐射传输模型可以从几个光谱库中摄取数百个物种的数十亿光谱特征。它集成了最新的辐射传输和散射方法,以便通过逐线计算来计算高分辨率光谱,并在中等分辨率下利用高效的相关k方法,而对于计算彗星光谱,PSG处理非LTE和LTE激发过程。PSG包括一个现实的噪声计算器,它集成了几个望远镜/仪器配置(例如,干涉测量法,日冕仪)和探测器技术(例如,CCD、外差探测器、测辐射热计)。这种将先进的光谱方法整合到在线工具中的做法可以极大地服务于行星界,最终能够从遥感数据中检索行星参数,有效的飞行任务规划战略,解释当前和未来的行星数据,校准光谱数据,以及开发新的仪器/航天器概念。
2018-05-23 astro-ph.EP
Oxygen fugacities of extrasolar rocks: Evidence for an Earth-like geochemistry of exoplanets
氧逸度是衡量岩石氧化程度的一个指标,它会影响行星的结构和演化。太阳系中的大多数岩石天体形成时的氧逸度大约比太阳系中富含氢的气体高五个数量级。目前还不清楚太阳系中的这种岩石氧化是否是其他行星系中的典型现象。我们利用在六颗被岩石吸积污染的白矮星中观察到的元素丰度来确定这些太阳系外岩石中氧化铁的比例,从而确定它们的氧逸度。这一结果与地球、火星和太阳系中典型小行星的氧逸度一致,表明至少有一些岩石系外行星在结构和地球化学上与地球相似。
2019-10-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Equilibrium rotation of semiliquid exoplanets and satellites
各种系外行星和系外卫星模型的特点是有限的平均刚度和粘度远低于地球上的典型值。这种半流体体可能有也可能没有具有永久形状的坚硬结壳。与具有固体地幔和类似地球流变学的行星不同,半流体体可以被捕获到稳定的伪同步自旋共振中,其中平均旋转速率高于同步1:1共振。本文导出了捕获三轴图形行星进入伪同步旋转的两个基本条件,一个与特征潮汐波数(潮汐频率与麦克斯韦时间的乘积)有关,另一个与轨道偏心率有关。如果半流体物体不满足这两个条件中的任何一个,则它被捕获到同步谐振中。对于近轴对称的天体,只有第一个条件成立,而另一个条件则宽松得多,因此它们应该主要是伪同步的。本文还指出,平衡态的赝同步自转速率并不能达到常时滞模型中普遍采用的渐近值,而实际上更接近于同步自转。
2015-07-27 astro-ph.EP
Interior structure of Mars and other rock-and-iron planetary bodies
这里展示了如何通过使用岩石密度和地球已知的核心密度的某些方面以及使用富铁核心的对流原理来找到各种岩石和铁行星体的内部结构。对流使核心流体内部的密度和温度梯度最小化。如果在核-幔边界处,核流体的密度接近纯铁熔化密度,并且在内核边界处,密度对于富铁熔化物具有可能的最小值,则可以实现这一点。对于纯铁和具有最大轻杂质的铁的临界铁密度先前利用具有最可靠的实验标度的朗道一级相变理论获得。行星的内部密度是通过在小的径向步长中迭代计算重力和压力而得到的。转动惯量因素也计算和同意的机构,我们有准确的测量:月球,火星和水星。此外,还对系外行星Kepler-78 b、K2- 229 b和Kepler-10 b进行了计算。它们的核心都有富含铁的液体。较轻的太阳系天体没有内核,但最重的两颗系外行星在内核内有一个纯铁最内层的内核。计算了半径-质量平面内增长的内核的参数范围。随着内核的生长而产生的磁场保护着地球上的生命,对系外行星也是如此。这指导了在寻找生命的过程中选择系外行星进行研究。
2018-11-22 astro-ph.EP physics.geo-ph
Detecting Surface Liquid Water on Exoplanets
本文提出利用自转反射率变化和轨道偏振变化中的镜面反射特征,在直接成像的温带类地系外行星上探测表面液态水海洋,并论证宜居世界天文台在该科学目标上的独特能力。
2025-07-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Great Escape: How Exoplanets and Smaller Bodies Desert Dying Stars
越来越多的太阳系外行星围绕主序星运行的发现激发了旨在了解这些行星命运的研究。在传统的“绝热”近似中,次级恒星的偏心率在恒星质量损失期间保持不变。在这里,我们删除这个近似,调查的两个身体点质量问题与各向同性的质量损失,并说明由此产生的动力学演化。恒星质量损失的幅度和持续时间,再加上次级恒星的初始轨道特性,可能会引起抛射、适度的离心泵,甚至是轨道的圆化。我们的结论是,奥尔特云和广泛的分离行星可能是动态抛出的1-7太阳质量的母星在AGB的演化。从7-20太阳质量的超新星中幸存下来的绝大多数行星物质将从系统中动态喷出,限制了第一代脉冲星行星的存在。在大于20个太阳质量的黑洞祖先周围的行星可能很容易存活下来,或者很容易被弹出,这取决于核心坍缩和应用的超级风模型。在恒星演化过程中喷出的物质可能对自由漂浮的行星人口有很大的贡献。
2011-07-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.class-ph
Mass-Radius Relationships for Exoplanets II: Grueneisen Equation of State for Ammonia
我们描述了一个机械状态方程的NH3,基于冲击波测量液氨。冲击测量,为203 K的初始温度,扩展到1.54 g/cc和38.6 GPa。激波和粒子速度与直线拟合得很好,因此外推到更高的压缩在数值上是稳定的,但在数据范围之外,精度是不确定的。通过相同的初始状态的等熵估计,随着其灵敏度的Grueneisen参数。计算了纯氨自引力体和分异氨岩体的质量-半径关系。这些关系对格吕奈森参数的变化不敏感,这表明它们对于行星结构的研究应该是准确的。
2011-10-13 astro-ph.EP physics.chem-ph
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
Direct Exoplanet Investigation using Interstellar Space Probes
探索我们自己的太阳系的经验表明,使用空间探测器对行星体进行直接调查,必然会产生以其他方式无法获得的科学知识。在系外行星的情况下,可能需要这种直接的调查来确认天文观测的推论,特别是关于行星内部,表面过程,地质演化和可能的生物学。这将需要运输复杂的科学仪器穿越星际空间,并提出了一些方法来实现这一点,在几十年来测量的飞行时间进行审查。得出的结论是,可能除了用强大的地球激光器将速度加速到~ 0.1 c的非常轻(因此在科学上有限)的探测器之外,可能必须等到能够利用太阳系的物质和能源的天基文明发展起来之后,才能实现这种能力。
2017-07-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exploring Trans-Neptunian Space with TESS: A Targeted Shift-Stacking Search for Planet Nine and Distant TNOs in the Galactic Plane
我们目前的结果,从一个新的管道定制设计,以寻找微弱的,未被发现的太阳系机构使用全帧图像数据从美国宇航局过境系外行星调查卫星(TESS)的使命。该流水线在沿着感兴趣的合理轨道路径对齐和共同添加帧之前移除每个像素的基线通量。我们首先通过恢复三个海王星外天体-- 90377 Sedna($V=20.64$)、2015 BP 519($V=21.81$)和2007 TG 422($V=22.32$)--的信号来演示管道的性能--都是通过沿着其已知的天空投影路径进行移位叠加和通过盲恢复。然后,我们将这种盲搜索过程应用于TESS扇区18和19的概念验证调查中,TESS扇区18和19延伸穿过北半球的银道面的一部分。我们在地心距离$d=70-800$ au处寻找昏暗的天体,有针对性地寻找行星九和任何以前未知的分离的柯伊伯带天体,这些天体可能会揭示行星九的假设。在没有输入轨道信息的情况下,我们目前的管道可以可靠地恢复银河系平面中遥远的太阳系天体的信号,$V<21$和当前距离$d\lesssim 150$ au,我们详细说明了未来优化的路径,以推动这些限制。本文介绍的方法为利用TESS进行远距离太阳系全天移叠加巡天奠定了基础。
2020-11-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Rings around giant planets and smaller bodies
本文综述了太阳系巨行星及小天体环的特征、形成机制与探测方法,并展望了未来通过发现更多环-卫星系统来揭示中心天体形成与演化的前景。
2025-08-16 astro-ph.EP
ExoVista: A Suite of Planetary System Models for Exoplanet Studies
未来的空间和地面系外行星调查研究通常依赖于行星系模型来模拟仪器响应,估计科学产量,进行贸易分析,并研究有效的观测策略。到目前为止,还没有一个行星系模型包含了所有必要的基本物理学,以使研究与所有主要的系外行星探测方法。在这里,我们介绍了一套这样的模型生成的一个新的工具,exoVista。exoVista工具可以在散射光波长下快速生成数千个围绕已知附近恒星的准自洽行星系模型,并有效地记录所有天体的位置、速度、光谱和物理参数随时间的变化。模型化的行星系可用于模拟使用直接成像、凌日、天体测量和径向速度技术的勘测,以及这些不同方法的重叠。
2022-01-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Tidal synchronization of close-in satellites and exoplanets. A rheophysical approach
本文提出一种新的天体动力潮汐理论。它是建立在牛顿蠕变,而不是经典的延迟方法的标准粘弹性理论和理论的结果主要来自非齐次常微分方程的解决方案。滞后出现在解中,但作为从方程的解确定的量,而不是插入弹性模型中的任意外部量。潮汐分量的滞后是其频率的递增函数(如达尔文的理论),但不是小数量。潮汐分量的振幅取决于物体的粘性和它们的频率;它们不是常数。由此产生的静止旋转(伪同步)具有与$6ne^2/(χ^2+1/χ^2)$($χ$是以一个临界频率为单位的平均运动-松弛因子-与粘度成反比)大致成比例的超额速度,而不是标准理论的精确$6ne^2$。伪同步解中的耗散与$(χ+1/χ)$成反比。在无粘性极限下,它大致与频率成比例(如标准理论),但当粘性很高且潮汐频率大于临界频率时,这种行为就相反了。对于自由旋转体,耗散由相同的定律给出,但现在$χ$是以临界频率为单位的半日潮频率。这种方法无法再现地球上的实际潮汐滞后。在这种情况下,为了使理论和观测相一致,我们需要假设存在一个叠加在蠕动潮汐上的弹性潮汐。该理论被应用到几个太阳系和太阳系外的机构和目前可用的数据被用来估计这些机构的弛豫因子$γ$(即临界频率)。
2013-03-19 astro-ph.EP
The 2020 release of the ExoMol database: molecular line lists for exoplanet and other hot atmospheres
ExoMol数据库(www.exomol.com)为热大气的光谱研究提供分子数据。虽然这些数据旨在用于系外行星和其他天体的研究,但该数据集具有广泛的适用性。该数据库的基本形式是广泛的线列表,这些补充与配分函数,状态寿命,冷却功能,Landé g因子,温度相关的横截面,不透明度,压力加宽参数,$k$ -系数和偶极子。本文介绍了该数据库的最新版本,该数据库已扩展到考虑80个分子和190个同位素体,总计超过7000亿次跃迁。虽然光谱数据集中在红外和可见波长,但应观察者的要求,紫外跃迁也越来越多地得到考虑。数据库的核心来自ExoMol项目,该项目主要使用理论方法,尽管通常经过微调以重现实验室光谱,以生成用于研究热体的非常广泛的线列表。最近的数据得到了补充,从直接的实验室观测,虽然通常与从头算过渡强度的使用线列表。新版本的一个主要推动力是对过渡频率的准确表征,用于系外行星和其他天体的高分辨率研究。
2020-07-25 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
Small body harvest with the Antarctic Search for Transiting Exoplanets (ASTEP) project
本文利用ASTEP项目在南极的凌星巡天数据搜寻太阳系小天体,识别出20个已知天体,最暗达V=20.4等,并计划用档案数据将极限星等推进到约23-24等。
2023-09-25 astro-ph.EP
Exoplanet recycling in massive white-dwarf debris discs
已知有几十颗白矮星拥有由尘埃碎片组成的星周盘,这些尘埃碎片被认为是由恒星残余行星系中的岩石体的潮汐破裂产生的。这篇论文研究了这种圆盘的演化,如果它们非常巨大,就像它们的祖先是类地行星、卫星或矮行星一样。假设圆盘是薄而平的,就像土星环一样,它们的演化是由坡印廷-罗伯逊阻力或粘性扩散控制的,其中圆盘的有效粘性是由于自重力尾流。对于质量大于10^26 g的盘,位于潮汐破裂区的外部,粘性扩散主导着演化,质量既向内又向外输送。当向外扩散的物质流动超过洛希极限时,它会凝结成新的(小)行星,其过程类似于土星环外缘正在形成的小卫星。新形成的天体通过与圆盘交换角动量向外迁移,并通过相互碰撞合并成更大的物体。最后,圆盘的罗奇极限溢出会超过原始圆盘质量的百分之几十;大多数最终形成一个单一的大型物体,与圆盘的外缘接近2:1的平均运动共振。因此,例如,潮汐中断的超级地球的再循环可能会产生一颗地球质量的行星,其轨道约为10 h,位于2至10 Gr年龄的白矮星的宜居带。循环过程也会在洛希极限之外产生一群较小的天体,这可能解释了最近假设的围绕WD 1145+017运行的小行星。
2018-05-11 astro-ph.EP
Radial Velocity Prospects Current and Future: A White Paper Report prepared by the Study Analysis Group 8 for the Exoplanet Program Analysis Group (ExoPAG)
美国宇航局系外行星分析小组的研究分析小组8召开会议,评估精确径向速度(PRV)方法的当前能力和未来潜力,以推进美国宇航局的目标,即“在其他恒星的轨道上寻找行星体和类地行星。(U.S.国家空间政策,2010年6月28日)。PRV补充了其他系外行星探测方法,例如提供了一条获得体积密度的直接途径,从而获得过境系外行星的结构和组成。我们的分析建立在以前的社区投入,包括2008年的ExoPlanet社区报告关于径向速度的章节,2010年天文学十年调查,宾夕法尼亚州立大学精确径向速度研讨会对2010年十年调查的回应,以及2012年的NSF投资组合审查。天文学2010年十年期巡天“新世界,新地平线”和国家科学基金会组合审查都强烈支持对系外行星的径向速度探测,社区建议大力投资PRV。上述任务支持对望远镜时间的需求,特别是对小行星系统的需求,将超过使用目前正在运行的仪器的可用夜晚数,至少是TESS的几倍。向真正的地球双胞胎推进将需要更多的光子(即更大的望远镜),比目前可用的更稳定的光谱仪,更好的校准和更好的恒星抖动校正。我们概述了四种假设的情况下,PRV工作必须满足美国宇航局的任务系外行星科学目标。
2015-03-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Is there an exoplanet in the Solar System?
我们调查了从太阳诞生星团的其他恒星中捕获拟议中的行星9的前景。任何捕获方案都必须满足三个条件:相遇的距离必须超过~150天文单位,以避免干扰柯伊伯带;另一颗恒星必须有一颗宽轨道行星(a>~ 100天文单位);行星必须被捕获到一个合适的轨道上,以塑造宽轨道太阳系天体的轨道分布。在这里,我们使用N体模拟表明,这些标准可以同时满足。在一个星团中,只有百分之几的缓慢近距离接触,天体被捕获到日心的,类似行星9的轨道上。在~100百万年的星团阶段,许多恒星都可能在高偏心轨道上拥有行星,如果海王星大小的行星很常见,并且容易受到行星-行星散射的影响,那么离星距离超过100天文单位。虽然第九行星的存在尚未得到证实,但我们认为从太阳的一个年轻兄弟那里捕获是解释这样一个物体轨道的合理途径。捕获似乎预测了大量的外海王星天体(TNOs),其轨道与捕获的行星对齐,我们提出,不同的形成机制将根据其对TNOs分布的影响而区分。
2016-04-25 astro-ph.EP
A search for circularly polarised emission from young exoplanets
我们报告的结果,154 MHz的调查,以寻找发射位于上天蝎座的Sco Cen OB 2协会,最近的恒星形成的实质性区域的子组的系外行星。这次调查与以前的努力不同,因为它是第一次针对围绕Myr老恒星运行的系外行星。年轻的系外行星系统预计是无线电探测的最佳候选者,因为预计年轻行星的磁场强度较高,而且宿主恒星的恒星风预计会更强、更密。来自系外行星的无线电辐射预计是高度圆偏振的,因此我们将搜索限制在圆偏振图像而不是总强度图像上。我们使用这些数据进行了两种不同的搜索方法。第一种方法是使用上天蝎座区域内的已知恒星和热彗星目录有针对性地搜索系外行星的辐射。第二种搜索方法是对现场高度圆偏振源和仅在我们的偏振图像中识别的源进行盲搜索。在1.87- 1000分钟的时间尺度上,盲搜索和有针对性的搜索都导致未检测到典型的3-sigma通量密度极限为4- 235 mJy。特别是,我们对热木星系统WASP-17 b和K2-33 b的低频发射进行了首次限制。这是一个更大的计划的第一个结果,该计划旨在系统地搜索围绕年轻恒星运行的行星的低频无线电发射。
2017-02-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dynamics and Clouds in Planetary Atmospheres from Telescopic Observations
本文综述太阳系行星、泰坦及系外行星的大气结构、气溶胶、化学与动力学,强调两类研究的双向知识迁移,并提出可用现有及未来光学/红外望远镜开展的课题。
2023-12-09 astro-ph.EP
3D radiative-transfer for exoplanet atmospheres. gCMCRT: a GPU accelerated MCRT code
辐射转移(RT)是研究行星大气的重要组成部分。由于系外行星大气的3D性质在产生其可观测特性方面非常重要,因此需要开发准确和快速的3D方法以满足未来的多维和时间数据集。我们开发了一个开放源代码的GPU RT代码,gCMCRT,一个蒙特卡罗RT前向模型,一般用于行星大气RT问题。我们的目标是自动化后处理管道,从直接全球环流模型(GCM)输出到合成光谱。我们开发了3D和1D输入结构的发射光谱和透射光谱模式。我们包括使用相关k和高分辨率不透明度表的能力,后者可以在模型内部进行多普勒频移。我们对几个GCM组的结果进行了后处理,包括ExoRad、MITgcm THOR、UK Met Office UM、Exo-FMS和Rauscher模型。因此,用户可以充分利用桌面和HPC GPU计算解决方案。gCMCRT非常适合于社区成员制作的大型GCM模型网格的后处理和高分辨率3D调查。
2022-03-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Satellites and small bodies with ALMA: Insights into Solar System formation & evolution
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Catholic University of America(美国天主教大学)
ALMA通过观测太阳系内小天体和外星系行星系统,揭示了太阳系形成与演化的关键过程。
2026-02-05 astro-ph.EP
Exoplanets from the Arctic: The First Wide-Field Survey at 80 Degrees North
位于北极10度以内的埃尔斯米尔岛北部在冬季提供持续的黑暗。这种能力可以大大提高行星凌日巡天和其他时域天文学计划的探测效率。2012年2月,我们在努纳武特地区尤里卡附近北纬80度部署了两台宽视场摄像机,进行了152小时的观测活动。1600万像素的相机系统基于商用f/1.2镜头,光圈为70毫米和42毫米,分别连续成像504和1,295平方度。这些相机总共拍摄了超过44,000张图像,并为大约10,000颗恒星产生了优于1%的精度光变曲线。我们描述了一个新的高速天体测量和光度数据减少管道设计的系统,测试几种方法的精确平面fielding的图像从非常广角相机,并评估相机的图像质量。在每10 s曝光中,我们实现了1-2%的微膨胀限制的光度精度。将短曝光分成10分钟的块提供了2-3毫米的光度稳定性,足以检测我们调查所针对的明亮恒星周围的凌日系外行星。我们估计,当相机在整个北极冬季运行时,将能够发现几颗围绕明亮(V<9)恒星的凌日系外行星。
2012-11-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
Formation and evolution of planetary systems
研究行星系统形成与演化,涵盖太阳系及系外行星的迁移、小行星带形成、彗星撞击等,探讨地球类系外行星光谱及系外行星搜索效率。
2026-01-13 astro-ph.EP
Polarimetry of cool atmospheres: From the Sun to exoplanets
本文回顾了Berdyugina等人(2000年)以来十年来为探索冷天体物理介质中的磁性而开发的新工具,并建立了分子光谱偏振测量的新领域。它最直接适用于太阳、冷恒星、亚恒星物体、行星和其他小天体以及星际和星周物质。它已接近成为一个成熟的领域,拥有发达的理论工具,有望揭示更冷环境中磁结构的新见解。在这里,我试图对文献进行广泛的描述,并提出一些最近令人兴奋的结果。特别是,在我的程序审查太阳极化研讨会3,我讨论了分子磁诊断的进展,这是基于大约十几个双原子分子与各种电子跃迁和状态的建模,包括最具挑战性的- FeH。应用范围从太阳黑子到恒星黑子,小规模和湍流的太阳磁场,红矮星和白矮星,以及副产品,如原行星盘和系外行星的偏振测量。
2010-11-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Extrasolar enigmas: from disintegrating exoplanets to exoasteroids
迄今为止,已经发现了数千颗凌日系外行星,这在很大程度上要归功于{ \em Kepler}太空任务。就像在所有的种群中一样,当然在系外行星的情况下,人们会发现具有独特特征的独特物体。在这里,我们将描述在过去几年中发现的一小群“解体”系外行星(KIC 12557548 b,K2- 22 b等)的性质和行为。它们蒸发,失去质量,解开裸露的核心,产生壮观的尘埃彗星般的尾巴,并具有高度可变的不对称过境。除了这些系外行星之外,还有观测证据表明存在着绕其他恒星运行的更小的“系外”天体:系外小行星和系外彗星。最有可能的是,这些物体也是博雅坚恒星神秘的背后。正在进行的和即将进行的空间任务,如{ \em TESS}和PLATO,将有望发现更多的这类天体,一个探索太阳系外小型天体的新时代即将到来。
2020-02-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Finding Mountains with Molehills: The Detectability of Exotopography
山脉、火山、海沟和陨石坑在整个太阳系的岩石体上很常见,我们可能对岩石系外行星也有同样的期望。随着越来越大的望远镜正在设计中,越来越多的人不仅需要探测行星,而且还需要描述它们的特征,现在是时候考虑在未来几十年内是否有任何远程探测系外行星地形的前景了。为了测试这一点,我们设计了一种新颖而简单的方法来检测和量化使用过境光变曲线的系外行星表面的地形特征。如果一颗行星在经过母星时旋转,它不断变化的轮廓会产生一个随时间变化的过境深度,这可以被观察到为光度散射的明显和异常增加。使用海拔数据的几个岩石体在我们的太阳系,我们量化每个世界的表面综合救济与“颠簸”的因素,并计算相应的光度散射预期在过境。在这里,我们描述了在理想的情况下,火星过境附近的白矮星恒星的地形探测所必需的各种观测。如果这样的系统有10%的保守发生率,我们估计即将到来的Colossus或OWL望远镜将能够在<20小时的观测时间内探测地形,这相当于约400次凌日,持续时间为2分钟,轨道周期约为10小时。
2018-01-17 astro-ph.EP
Search for radio emission from the exoplanets Qatar-1b and WASP-80b near 150 MHz using the Giant Metrewave Radio Telescope
本文介绍了利用巨型米波射电望远镜对系外行星Qatar-1b和WASP-80 b在150 MHz附近的射电观测结果。这些目标是相对较近的受辐射的巨型系外行星,一个热木星和一个热土星,大小与木星相当,但质量不同,密度较低。这两个目标预计将像木星一样拥有扩展的H/He信封,具有可比或更大的磁矩。没有从这些系外行星探测到无线电发射,从这些有针对性的观测中,卡塔尔-1b和WASP-80 b的3 σ极限分别为5.9和5.2 mJy。这些是相当深的限制比那些可用的系外行星从广泛的领域调查在类似的频率。我们还提出了档案VLA观测以前报告的无线电源接近Vir 61(其中有三个系外行星)。VLA的观测解析了这个来源,我们将其确定为河外射电源,即与Vir 61的偶然关联。此外,我们将最近的系外行星目录与TIFR GMRT巡天ADR 1无线电目录进行交叉匹配,但没有发现任何令人信服的关联。
2020-11-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Geophysical Classification of Planets, Dwarf Planets, and Moons
本文提出了一个描述系外行星、太阳系行星、矮行星和球卫星地球物理特征的行星质量标度和组成码系统。组成类别描述了行星体的岩石、冰和气体性质。行星质量尺度包括五个质量等级,其质量上限和质量下限来自于最近对系外行星质量半径和质量密度关系的研究,以及太阳系中行星、矮行星和球形卫星的物理特征。组合的质量和组成代码提供了地球物理分类,可以将系外行星的全球质量和组成特征与太阳系的行星、矮行星和球形卫星进行比较。该系统是灵活的,可以与表征行星的其他物理,动力学或生物特征的附加代码相结合。
2017-05-27 astro-ph.EP
Detecting Oceans on Exoplanets with Phase-Dependent Spectral Principal Component Analysis
稳定的地表液态水是系外行星可居住性的关键指标。然而,很少有方法可以直接探测潜在的类地系外行星上的海洋。在大多数情况下,来自水体表面的宿主星光的镜面反射--被称为海洋闪烁--被证明是液体的一个重要方面,可以使探测可居住条件成为可能。在这里,我们建议,光谱主成分分析(PCA)适用于类地系外行星的轨道相位相关的观测,可以提供一种直接的手段来检测海洋闪烁,从而,可居住性。利用高保真度、轨道分辨的地球光谱模型,并为适用于拟议的地球外直接成像概念飞行任务的仪器能力,证明了新月相位海洋闪烁的极端变红效应是解释60- 90度轨道倾角随相位变化的主要光谱成分。在较小的轨道倾角,更极端的新月相位不能访问,闪烁仍然可以显着增加行星的亮度,但红化的效果不太明显,因此,闪烁是不是明显的相位相关的光谱PCA。使用仪器模型为未来的系外行星直接成像任务的概念,我们表明,由于闪烁的亮度增强可以检测到在广泛的轨道倾角与典型的曝光时间测量在几个小时到几个星期,这取决于系统的距离和任务架构。因此,对于大多数系统倾角的类地系外行星,由于闪烁而导致的亮度增加是潜在可检测的,并且相位相关光谱PCA可以指示由于这些倾角的子集的闪烁而导致的变红。
2022-01-15 astro-ph.EP
The IAU Working Definition of an Exoplanet
在古代,所有被认为相对于恒星背景天空移动的持久天体都被认为是行星。在哥白尼革命期间,这个定义被修改为围绕太阳运行的物体,删除了太阳和月球,但将地球添加到已知行星的列表中。因此,行星的概念不仅仅是一个性质、起源、组成、质量或大小的问题,而且在历史上是一个与一个物体围绕另一个物体运动有关的概念,具有层次结构。经过国际天文学联合会F2委员会“系外行星和太阳系”的讨论,在“系外行星”一词的定义中引入了恒星-行星质量比的标准,因此,需要在我们太阳系中看到的层次结构才能将物体称为系外行星。此外,环绕棕矮星的行星质量物体,只要它们遵循质量比标准,现在被认为是系外行星。因此,国际天文学联合会F2委员会“系外行星和太阳系”于2018年8月修订的系外行星的现行工作定义如下:- 实际质量低于氘热核聚变极限质量的物体(目前计算的太阳金属量的物体质量为13个木星),棕矮星或恒星残骸,与中心天体的质量比低于$L_4$ / $L_5$不稳定性($M/M_{\rm central}$ $<$ $2/(25+\sqrt{621}$)$\approx$ 1/25),无论它们是如何形成的,都是“行星”。- 太阳系外天体被认为是行星所需的最小质量/尺寸应该与我们太阳系中使用的相同,这是一个足以使自引力克服刚体力并清除天体轨道周围邻居的质量。在这里,我们讨论这个定义背后的历史和基本原理。
2022-03-17 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Qatar Exoplanet Survey: Qatar-6b -- a grazing transiting hot Jupiter
卡塔尔-6 b是卡塔尔系外行星调查(QES)发现的一颗新的凌日行星。这颗行星围绕着一颗相对明亮(V=11.44)的K型主序星运行,轨道周期为P~3.506天。SED拟合到可用的多波段测光,范围从近紫外到中红外,产生到系统的距离d = 101 +/- 6 pc。通过对后续测光和光谱观测的全球拟合,我们计算出该行星的质量和半径分别为Mp = 0.67 +/- 0.07 Mjup和Rp = 1.06 +/- 0.07 Rjup。我们使用多色测光光变曲线来显示凌日是掠食的,使卡塔尔-6b成为少数几个已知的掠食凌日配置的系外行星之一。它增加了一个简短的目标清单,提供了通过过境影响因子和持续时间的变化在主行星系统中寻找其他天体的最佳机会。
2017-12-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Revealing the dynamics of magnetosphere, atmosphere, and interior of solar system objects with the Square Kilometre Array
我们太阳系中的行星、卫星和小行星等天体是$\lesssim$ 10 GHz低频射电天文学中最亮的天体。我们太阳系天体的低频射电辐射在频谱、偏振、周期性和通量方面表现出各种观测特征。观测到的特征是探索天体磁层、大气层、表面甚至内部的必要探针。无线电发射的产生和传播理论将特征与嵌入环境中的基本物理相关联:例如,极光电子加速、电子感应加速器加速和大气动量转移。在这里,我们回顾了我们的太阳系机构的低频无线电发射的研究,揭示了一些突出的关键问题的动力学和演化的机构。为了解决未来使用平方公里阵列(SKA)进行观测的关键问题,我们对无线电发射的探测和成像进行了可行性研究。摘要中还提出了将SKA观测太阳系扩展到系外行星的可能性。
2023-03-14 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Solar System Physics for Exoplanet Research
在过去的三十年里,我们见证了我们对宇宙理解的一场伟大革命--系外行星时代的曙光。曾经我们只知道一个行星系(太阳系),现在我们知道成千上万个,每周都会宣布新的系统。然而,在迄今为止我们发现的数千个行星系中,只有一个我们可以近距离和个人地研究--太阳系。在这篇综述中,我们描述了我们目前对系外行星科学界的太阳系的理解-重点是被认为塑造了我们今天看到的系统的过程。在第一部分,我们介绍了太阳系作为一个单一的研究很好的例子,许多行星系现在观察。在第二部分,我们描述了我们今天所知道的太阳系的小天体群--从205颗已知的行星卫星到各种各样的小天体群,这些小天体群提醒着我们太阳系的形成和早期演化。在第三部分中,我们考虑了我们目前对太阳系行星的知识,作为物理体。在第四部分中,我们讨论了对太阳系的形成和演化所进行的研究,重点是对系统小天体种群进行详细研究所获得的信息。在第五节中,我们讨论了我们目前对我们以外的行星系的了解--既包括它们所拥有的行星,也包括我们观察到的围绕它们的主星运行的碎片。随着我们对其他行星系的多样性和普遍性的了解越来越多,我们的太阳系将仍然是促进我们对这些新发现的系统的理解和建模的关键试金石,我们将在第五节结束时讨论未来的调查,这将进一步扩大知识。
2020-04-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
A search for transit timing variation
对凌日系外行星(TEP)的光度跟踪可能会导致在太阳系外发现更多质量较小的天体。通过检测并分析凌日系外行星凌日时间的变化,这是可能的。2009年,我们发起了一项国际观测活动,其目的是探测和识别选定TEPs中的过境时间变化(TTV)信号。该方案是通过收集分布在世界各地不同地点的0.6- 2.2米望远镜的数据来实现的。我们提出了我们的观测策略,并总结了WASP-3b的第一个结果,有证据表明在外部2:1轨道共振中有一个15地球质量的扰动。
2010-10-15 astro-ph.EP
ROME IV. The Arecibo Search for Substellar Magnetospheric Radio Emissions in Purported Exoplanet-Hosting Systems at 5 GHz
本文报道了ROME系列第四项研究:利用阿雷西博望远镜在5 GHz对九个邻近系外行星、褐矮星或低质量恒星伴星系统进行迄今最高灵敏度的磁层射电辐射搜寻,虽未获探测,但首次覆盖Y型褐矮星并采集了完整斯托克斯参数。
2024-04-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Investigating Planet Formation and Evolutionary Processes with Short-Period Exoplanets
从濒临破裂的稀薄气体巨星到已经分崩离析的微小岩石天体,短周期系外行星给行星形成和轨道演化理论带来了严重的难题。到目前为止,大多数已知的太阳系以外的行星都以比太阳系中最接近的行星水星更紧密的轨道绕着它们的恒星运行。短周期行星经历的动力学和演化历史与它们的远亲不同,因此尚不清楚它们是否代表所有行星。这些系外行星的半径通常在1到4个地球半径之间,而太阳系中没有任何行星在这个半径范围内。虽然太阳系中质量最大的行星占据了距离太阳约5 AU的冰冷区域,但大约1%的类太阳恒星在0.05 AU附近拥有一颗质量为100亿的行星,轨道周期只有几天。这些短周期行星是如何到达那里的?它们是在原地形成的,还是迁移到了现在的轨道上?如果他们迁移了,是什么阻止了他们落入他们的星球?反之亦然,剩下的99%没有如此热的木星的恒星中,是否有证据表明它们过去曾消耗过一颗近距离的大质量行星?短周期行星与其宿主恒星之间的接近自然促进了观测研究,因此短周期行星主导了我们对行星组成,内部结构,气象学等的观测限制。本白皮书讨论了短周期行星对于一般系外行星及其宿主恒星的理论和观测研究的独特优势。
2018-03-27 astro-ph.EP
Atmospheric Regimes and Trends on Exoplanets and Brown Dwarfs
行星大气是行星的外层气体。除了在从太空观察到的第一个和最容易到达的行星层中具有科学意义外,它与行星的形成和演化,表面和内部过程以及行星的可居住性密切相关。目前关于行星大气的理论主要是通过对太阳系中的八颗大行星、冥王星和三颗大卫星(木卫一、土卫六和海卫一)的研究获得的。在太阳系之外,我们的银河系中已经确认了4000多颗太阳系外行星(系外行星)和2000颗褐矮星,它们的数量正在迅速增长。来自这些奇异天体的丰富信息提供了一个数据库,可以从统计意义上测试行星气候的基本理论。在这里,我们回顾了目前的知识,大气的系外行星和褐矮星从最近的观测和理论。这篇评论强调了重要的制度和统计趋势,在合奏的大气作为第一步,充分表征不同的亚恒星大气,说明了基本原则和关键问题。通过分析大气特征对基本行星参数的依赖性,获得了一些见解。主要的过程,影响大气稳定度,能量输送,温度,成分和流动模式进行了讨论和阐述简单的标度律。我们把这篇评论献给亚当·P·肖曼博士(1968-2020),以表彰他对巨行星、系外行星和褐矮星上大气动力学的理解所做出的根本性贡献。
2020-07-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exoplanet Biosignatures: Observational Prospects
系外行星的搜寻工作揭示了具有不同性质的奇异世界的普遍性,包括地球大小的天体,这推动了我们在太阳系以外寻找生命的努力。在天体物理学、化学和气候学方面对不适合居住的行星的描述积累了经验,为描述潜在的适合居住的行星铺平了道路。在本文中,我们回顾了我们的可能性和局限性,通过2030年及以后的未来观测能力,温带类地行星的特点,作为一个广泛的讨论的基础上,如何推进“天体生物学”与系外行星。我们讨论的可观测性,不仅提出的候选生物特征本身,而且更一般的行星属性,提供间接证据,因为任何候选生物特征的评估依赖于他们的背景。未来几年,对温带地球大小行星的描述将集中在附近的晚型恒星周围。JWST和后来的30米级地面望远镜将使他们的化学研究更加强大。对太阳型恒星周围潜在宜居行星的光谱研究可能需要指定的航天器任务进行直接成像,利用已经作为WFIRST任务的一部分开发和测试的技术。对附近几个目标的成功初步定性将是2030年以后进行更详细审查和更大规模调查的重要试金石。本文提出的广泛前景可能有助于开发新的观测技术来检测相关特征,以及基于观测值诊断行星的框架。
2018-08-19 astro-ph.EP
ROME III. The Arecibo Search for Star-Planet Interactions at 5 GHz
本文利用阿雷西博望远镜在5 GHz对八个系外行星系统开展迄今频率覆盖最广的射电巡天,未探测到系外行星引发的恒星射电暴,并结合轨道相位覆盖与等离子体流-障碍物范式分析了磁星-行星相互作用的探测前景。
2024-04-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stealing the Gas: Giant Impacts and the Large Diversity in Exoplanet Densities
虽然目前的灵敏度限制是这样的,真正的太阳系类似物仍然具有挑战性的检测,许多行星系已被发现,是非常不同于我们自己的太阳系。大多数系统都有一类新的行星,它们的质量通常比地球大几倍,但它们的主恒星的轨道却在水星的轨道内。这些行星经常显示出包含行星质量百分之几的大型氢和氦包层的证据,并显示出平均密度的巨大差异。在这里,我们表明,这一广泛的范围可以通过一个或两个后期的巨大的影响,这是经常需要实现长期的轨道稳定性,在多行星系统一旦气体盘已经消失。我们使用流体动力学模拟表明,类似大小的系外行星之间的单次碰撞可以很容易地将行星与核心质量比降低2倍,并表明这导致观测到的平均密度相应增加2-3倍。此外,我们调查如何包封质量损失取决于信封质量,行星半径,半长轴,和信封内的质量分布。我们认为,少数巨大的影响可能是负责大的平均密度观测到的传播,特别是对于多行星系统包含行星的密度非常不同,并没有显着的光蒸发雕刻。
2015-12-10 astro-ph.EP
What the Solar System Can Teach Us About Rocky Exoplanets
本文通过回顾太阳系类地天体的内部、表面和大气特征及其演化,为理解岩石系外行星的多样性和可能结局提供指导,强调类地天体随时间剧烈变化且相似大小质量可有不同结果。
2026-09-16 astro-ph.EP
Detecting isotopologues in exoplanet atmospheres using ground-based high-dispersion spectroscopy
互相关是一种久经考验的外行星定性方法。一个新的,潜在的强大的应用是测量大气同位素比。特别是D/H可以对行星的形成和演化提供独特的见解。在这里,我们的目标是研究同位素在系外行星的高色散光谱的可探测性,以确定最佳波长范围,并预测所需的观测工作与当前和未来的地面仪器。高色散(R=10 $^5$)热发射(有时反射)光谱是通过在很宽的温度范围内对系外行星大气进行自洽建模来模拟的。这些是用相当于VLT或ELT的望远镜综合观测的,并用互相关进行分析,得到了探测$^{13}$ CO、HDO和CH $_3$ D的信噪比预测。对于最可观测的系外行星,$^{13}$ CO处于当前望远镜的观测范围内。它将最有利地检测到在2.4微米,只是longward的光谱范围探测的几个高色散观测文献。CH $_3$ D在4.7微米处可以被最好地看到,使用40米级望远镜,对于$T_{\rm equ}$低于600 K的行星。在这种情况下,天空辐射通常是噪声的主要来源。HDO可以瞄准3.7微米,其中天空发射较小。40米级的望远镜可以在$T_{\rm equ}$低于900 K的行星上探测到它,甚至在甲烷淬灭的情况下,可能是8米级的望远镜。如果Proxima Cen b富含水,则可以在1个晚上的反射光下用ELT检测到HDO。同位素体很快将属于系外行星的表征工具。测量D/H和其他同位素的比率可能是ELT上METIS仪器的主要科学案…
2019-01-04 astro-ph.EP
The Formation of Habitable Planets in the Four-Planet System HD 141399
本文研究了系外行星系统HD 141399的宜居带中可能形成的类地行星。在这个系统中,HZ大约位于行星c(a = 0.7 au)和d(a = 2.1 au)之间。在HZ中具有不同初始条件的小物体的纯牛顿框架中的运动方程的广泛的数值积分被执行。我们的研究包括几个步骤,从分布在行星c和d之间的500个无质量天体开始,以模拟小天体盘的发展。结果发现,大约10^6年后,一个类似于我们太阳系木星内部主带的带状结构出现了。然后,我们继续给小天体质量(月球质量),并考虑到这些类行星物体之间的引力相互作用。为了寻找类地行星的形成,计算了由于碰撞而产生的具有一定比例水的物体的生长。我们观察到行星形成在与平均运动共振(MMR)相关的区域。到目前为止,在HD 141399系统中还没有观测到类地行星的证据,但从我们的结果中,我们可以得出结论,即使有适当数量的水,也有可能在HZ中形成类地行星。
2019-04-30 astro-ph.EP
The Frequency of Low-mass Exoplanets
我们报告了英澳望远镜洛基行星搜索的第一个结果-一个密集的,高精度的多普勒行星搜索,目标是连续48个夜间观测区块的低质量系外行星。在这次运行中,我们瞄准了从英澳行星搜索的主要样本中选出的24颗明亮,附近和本质稳定的类太阳恒星。这些观测已经发现了一颗其他地方报道的低质量行星(HD 16417 b),在这里我们再次确认了HD 4308 b的发现。此外,我们还使用蒙特卡罗方法对逐星运行的数据进行了模拟,以产生强大的检测约束。这些模拟表明,由于采样、数据质量和恒星内在稳定性的差异,不同恒星的系外行星可探测性函数存在明显差异。它们加强了逐星模拟在解释多普勒行星搜索数据时的重要性。模拟表明,对于我们的一些目标恒星,我们对小到几个地球质量的近轨道行星很敏感。我们的24颗恒星样本中存在的两颗低质量行星表明,在低质量时系外行星最小质量函数很可能是平坦的α ~ -1(对于与M^alpha成比例的dN/dM)和15+/-10%(α =-0.3)和48+/-34%(α =-1.3)的恒星拥有轨道周期小于16天的行星,最小质量大于3地球。
2009-06-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Climates of Terrestrial Exoplanets and Biosignatures
Université de Genève(日内瓦大学);University of Bern(伯尔尼大学);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院)
PlanetS通过开发气候模型、大气检索技术和关键仪器,推动了系外行星气候研究和生物标记物探测的跨学科进展。
2026-01-29 astro-ph.EP
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
Solar System objects observed with TESS -- First data release: bright main-belt and Trojan asteroids from the Southern Survey
与以往的星载观测相比,凌日系外行星观测卫星(TESS)为观测太阳系天体提供了一种独特的新方法。虽然它的主要任务是避开黄道面附近大约6度,但太阳系碎片盘的尺度高度足够大,可以将各种小天体群体置于视野中。在本文中,我们提出的第一个数据发布的光度分析的TESS观测的小太阳系机构,重点是明亮的一端观察到的主带小行星和木星特洛伊人口。该数据发布名为TSSYS-DR 1,包含以均匀方式获得和提取的9912条光变曲线,并将具有明确基本旋转特征的天体数量增加了两倍,即报告了准确的周期和振幅。我们的目录清楚地表明,具有长自转周期的天体的数量肯定被以前所有的地面调查低估了,至少低估了一个数量级。
2020-01-16 astro-ph.EP
Dipolar Magnetic Moment of the Bodies of the Solar System and the Hot Jupiters
行星的磁场是根据发电机理论来解释的,这在数学术语和预测方面都存在许多困难。用发电机理论计算太阳系外行星的偶极磁矩是一件非常困难的事情。其目的是找到行星磁矩、行星质量、自转周期和最导电层的电导率之间的经验关系(使用第一原理证明)。这一点适用于热处理器。利用太阳系中所有的磁性行星体,通过追踪偶极磁矩与质量参数的关系曲线,得到了内导电层的自转周期和电导率。建立了一个经验函数关系,并将其调整为幂律曲线以拟合数据。一旦这个经验关系被定义,它在理论上是合理的,并适用于计算偶极磁矩的太阳系外行星称为热彗星。几乎所有计算的数据都是内插的,使人们对其有效性有信心。偶极磁矩的值,获得了系外行星奥西里斯(HD 209458 b),有助于理解的方式,其中一个行星的大气层具有强烈的磁场可以被恒星风侵蚀。观察到的关系也有助于理解为什么金星和火星不存在任何磁场。
2010-07-26 astro-ph.EP physics.space-ph
The Exosphere as a Boundary: Origin and Evolution of Airless Bodies in the Inner Solar System and Beyond Including Planets with Silicate Atmospheres
在这篇综述中,我们讨论了所有相关的太阳/恒星辐射和等离子体参数和过程,共同作用的形成和修改的大气层和外太空,包括表面相关的矿物。岩浆海洋脱气硅酸盐大气或薄的气体信封从行星积木,无空气的机构在内太阳系,和关闭在岩浆岩系外行星,如CoRot-7 b,HD 219134 b和55 Cnc e的地址。还讨论了行星胚胎中元素的耗尽和分馏,这些元素是原行星的基石。在这方面的形成过程的月球和水星的简要回顾。还讨论了月球起源以来微流星体、等离子体溅射、等离子体撞击以及化学表面蚀变对月球表面的改性,以及月球表面收集的早期地球大气粒子的搜寻。最后,我们解决的重要问题,可以学到什么从水星的环境和太阳风的相互作用的信使号和BepiColombo的研究相比,在未来的空间观测站,如JWST或ARIEL和地面望远镜和仪器,如SPHERE和ESTERO的VLT的预期观测,反之亦然。
2022-03-03 astro-ph.EP physics.space-ph
Jupiter as an Exoplanet: Insights from Cassini Phase Curves
由于它靠近地球,太阳系的木星是研究巨型气体系外行星的独特案例。在目前的研究中,我们进行拟合从头算,反射,半无限,均匀的模型大气61相曲线从0.40至1.00 $μ$米,从卡西尼号航天器,贝叶斯框架内。我们重现了以前的发现,大气模型使用经典的反射定律(朗伯,瑞利,单Henyey-Greenstein)提供的数据拟合差。使用双Henyey-Greenstein反射定律,我们提取后验分布的单次散射的散射和散射不对称因子,并列出他们的中值和不确定性。我们推断,在木星大气中的气溶胶是大的,不规则的,多分散的颗粒,产生强烈的前向散射与一个狭窄的后向散射瓣。单次散射散射的近似单位值意味着辐射的多次散射是一个重要的影响。我们推测,所观察到的窄后向散射瓣是由辐射的相干后向散射引起的,这通常与具有固体表面和风化层的太阳系天体有关。我们的研究结果表明,精确的,多波长的相位曲线编码的云/霾粒子的基本属性的有价值的信息。这封信中所描述的方法使单散射的不对称性和散射的不对称因素,从詹姆斯韦伯太空望远镜的系外行星的相位曲线检索。
2021-03-09 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.geo-ph
Analytical Solutions for Planet-Scattering Small Bodies
Center for Computational Astrophysics, National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台计算天体物理中心);Dept. of Physics and Astronomy, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学物理与天文学系)
本文提出解析解方法,用于研究小行星被行星散射的轨道演化及弹射速度,为行星系统中的轨道分布研究提供高效替代方案。
2026-01-07 astro-ph.EP
Optimizing exoplanet transit searches around low-mass stars with inclination constraints
目标。我们研究了一种方法,以提高效率的有针对性的外行星搜索与过境技术预选的候选人从大的恒星目录的子集。假设自旋轨道对齐,这可以通过考虑具有更高概率的恒星接近赤道(倾角接近90^{ \circ })来实现。方法.我们利用具有对流包层的低质量恒星的活动-自转速度关系,研究了恒星在活动-vsini图中的位置对恒星轴倾角的依赖性。利用等时线、各向同性倾角分布和经验关系,编制了G型、K型和M型主序星模拟星表,得到了它们的自转周期和活动指数。然后填充活动- vsini图,并应用统计来追踪包含倾角大于80^{ \circ }的恒星的较高比率的区域。用log(R 'HK)和vsini数据对实际星表中的恒星进行了类似的统计,以确定它们在赤道上的概率。本文介绍了模拟星表的生成方法,以及利用活度- VSINI图从真实星表中寻找高倾斜星的统计方法。从文献中的几个目录进行了分析,并提出了一个子样本的恒星被赤道上的概率最高。结论.假设自旋-轨道对齐,在由此产生的可能高度倾斜的恒星子样本中进行系外行星凌日搜索的效率估计比没有预选的全球搜索高出两到三倍。
2011-10-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Weighing in on the masses of retired A stars with asteroseismology: K2 observations of the exoplanet-host star HD 212771
基于多普勒的行星调查指出,具有恒星质量的巨行星的出现率越来越高。这种巡天依赖于演化恒星作为中等质量恒星(所谓的退休A星)的样本,这些恒星比它们的主序星更适合多普勒观测。然而,有人假设,这些调查所针对的亚巨星和低光度红巨星的质量-通常来自光谱学和等时线拟合的组合-可能被系统地高估了。在这里,我们测试这一假设的特定情况下,系外行星的宿主恒星HD 212771使用K2 asteroseismology。基准小行星地震质量($1.45^{+0.10}_{-0.09}\:\text{M}_{\odot}$)明显高于发现论文($1.15\pm0.08\:\text{M}_{\odot}$)中报告的值,该值已被用于告知恒星质量-行星发生关系。因此,这一结果并不支持上述假设。行星系统的命运与恒星质量密切相关。基于推导出的星震质量,我们预测了木星行星HD 212771的潮汐力和恒星质量损失的影响下,主序后的演变。
2017-04-06 astro-ph.EP astro-ph.SR