A Second Earth-Sized Planet in the Habitable Zone of the M Dwarf, TOI-700
我们报告的TOI-700 e,0.95 R $_\oplus$行星居住在乐观宜居带(HZ)的主恒星的发现。这一发现是通过NASA的凌日系外行星调查卫星(TESS)多年的监测实现的。主恒星TOI-700(TIC 150428135)是一颗近距离(31.1 pc)不活跃的M2.5矮星($V_{mag} = 13.15$)。目前已知TOI-700拥有三颗行星,包括一颗小型HZ行星TOI-700 d。这颗新行星的轨道周期为27.8天,根据它的半径(0.95 R $_\oplus$),它可能是岩石。在TESS任务的第1年和第3年,在21个扇区观察到TOI-700,其中包括第3年以20秒的节奏观察到的10个扇区。使用这一整套TESS数据和额外的后续观察,我们识别,验证和表征TOI-700 e。这一发现为在附近和明亮的宿主恒星上过境的小型HZ行星的短名单增加了另一个世界。这样的系统,其中的恒星足够明亮,可以使用当前和未来的设施进行后续观测来限制行星质量和大气层,这是非常有价值的。多个小的HZ行星的存在使得这个系统对后续观测更具吸引力。
2023-01-09 astro-ph.EP
Dynamics and habitability of the TESS circumbinary systems TOI-1338 and TIC-172900988
TESS最近发现了两颗环双星行星。这项工作的主要目的是探索除了已发现的环联星外,在该系统的宜居带内是否可能存在一颗类似地球的行星。我们在这两个宜居带的整个范围内进行数值模拟,以了解是否有地球质量的行星存在。我们发现,这两个系统似乎都能够在它们的宜居带中容纳另外一颗行星。我们构建动态信息的宜居带,我们发现,大部分的宜居带可以适合行星保留液态水在其表面上,无论其轨道演变将。此外,我们调查的可能性,以检测类地行星的宜居带的两个系统。我们发现,对于这两个系统,如果这样的行星存在,径向速度和天体测量信号将是相当小的,以我们目前的仪器检测。对现有行星的动力学演化也作了一些讨论。
2021-11-16 astro-ph.EP
A planetary system with a sub-Neptune planet in the habitable zone of TOI-2093
本研究结合TESS测光与CARMENES光谱数据,确认TOI-2093宜居带内存在亚海王星行星TOI-2093 c(为FGK主序星宜居带最小已知系外行星),还发现一颗无凌星信号的内侧候选行星,二者轨道接近4:1共振但平面偏斜超1.6度。
2025-09-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Around which stars can TESS detect Earth-like planets? The Revised TESS Habitable Zone Catalog
在宇宙中寻找生命的过程中,美国宇航局的凌日系外行星调查卫星(TESS)任务已经监测了大约74%的天空,寻找凌日系外行星,包括潜在的宜居世界。然而,TESS只观察了一小部分恒星,足以找到像地球这样的行星。我们使用主要任务数据-前两年的观测-并确定了TESS观测时间足够长的210 pc内的4,239颗恒星,可以看到一颗接受类似辐射的系外行星的3次凌日:其中738颗恒星位于30 pc内。我们从TESS输入目录中提供可靠的恒星参数,该目录包含Gaia DR 2,并计算了类似地球的行星的过境深度和径向速度半振幅。在修订的TESS HZ星表中的4,239颗恒星中,有9颗是已知的系外行星宿主:GJ 1061、GJ 1132、GJ 3512、GJ 685、开普勒-42、LHS 1815、L98-59、RR Cae、TOI 700。另有37颗恒星拥有尚未确认的TESS感兴趣天体:其中三颗位于宜居带- TOI 203,TOI 715和TOI 2298。对于4,239颗恒星中的614颗恒星,TESS已经观察了足够长的时间,能够在整个温带,宜居带中观察行星,相当于火星的轨道。因此,经修订的TESS宜居带目录为观测者提供了一个工具,可用于确定后续观测恒星的优先次序,以发现宇宙中的生命。这些恒星是使用TESS任务数据发现可居住行星的最佳途径。
2021-01-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A warm Jupiter transiting an M dwarf: A TESS single transit event confirmed with the Habitable-zone Planet Finder
我们确认了行星性质的温暖木星过境早期M矮星TOI-1899,使用现有的TESS测光相结合;高精度,近红外光谱与宜居带行星的太阳;和斑点和自适应光学成像。数据显示,在$\sim29$ -天轨道上有一个过境伴星,质量和半径分别为$0.66\pm0.07\ \mathrm{M_{J}}$和$1.15_{-0.05}^{+0.04}\ \mathrm{R_{J}}$。恒星TOI-1899是已知的质量最低的恒星,拥有一个过境的温暖的木星,我们讨论了后续的机会提供了一个温暖的($\mathrm{T_{eq}}\sim362$ K)气体巨星绕M0星。我们的观测结果表明,TOI-1899.01是一个膨胀的温暖木星,我们建议进行额外的过境观测,以改善轨道并限制TESS中观察到的真实稀释。
2020-09-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Abundance of Belatedly Habitable Planets and Ambiguities in Definitions of the Continuously Habitable Zone
一颗行星的历史决定了它目前拥有宜居条件和生命的潜力。连续可居住区(英语:Continuously Habitable Zone,CHZ)的概念被用来定义恒星周围最有可能拥有长期可居住行星的区域。然而,CHZ的定义在文献中各不相同,并且经常相互冲突。计算部分的宜居带行星在CHZ作为恒星属性的函数,我们发现,质量的恒星作为主机的行星与长期的可居住性和生物签名强烈依赖于制定的CHZ使用。例如,较老的M星是CHZ行星的最佳或次优宿主,这取决于一个人对可居住性的定义是否优先考虑在宜居带中度过的总时间,或者从挥发物的传递到其当前年龄的宜居条件的连续性。在这项研究中,我们关注的是迟来的宜居带(BHZ)行星,即行星形成后进入宜居带,由于其宿主恒星的演化。我们发现,在宜居带的行星的~29-74%属于这一类的BHZ行星取决于挥发物的交付的时间尺度。这些行星是否能够保留它们的挥发物并支持可居住的条件尚不清楚。由于BHZ行星包括我们希望在未来任务中调查生物特征的大部分行星,因此它们的可居住性是任务设计,调查策略和结果解释的重要因素。
2023-01-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
A gem system with a lava world and a habitable zone sub-Neptune orbiting TOI-1752
本文通过TESS数据和地面观测验证了TOI-1752系统中两个行星候选体的行星性质,确认了TOI-1752 b为熔岩世界,TOI-1752 c位于乐观宜居带,为大气研究提供了目标。
2026-04-17 astro-ph.EP
Enlarging habitable zones around binary stars in hostile environments
宜居带是恒星周围的区域,在那里行星或卫星上可以维持大量的液态水。由于许多恒星形成于非零离心率的双星系统中,当两颗恒星处于近星点时,双星系统中的恒星周围的宜居带会重叠并扩大(当恒星处于近星点时,这种情况较少)。我们进行N-体模拟致密恒星形成区域的演化,并表明双星系统的组成恒星原本有不同的宜居带可以经历相互作用,推动恒星更紧密地在一起,导致宜居带合并,并成为扩大。偶尔,重叠的宜居带会发生,如果组成恒星进一步远离,但双星变得更加偏心。在每个模拟的恒星形成区中,从平均初始总数352个双星中,有1-2个双星被包围在宜居带中,这表明致密的恒星形成区并不总是不利于行星形成和演化的环境。
2019-03-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Mini-Neptune and a Venus-Zone Planet in the Radius Valley Orbiting the Nearby M2-dwarf TOI-1266: Validation with the Habitable-zone Planet Finder
我们报告了TESS任务观测到的两颗行星绕附近(36 pc)M2矮星TOI-1266运行的验证。内行星是次海王星大小($R=2.46 \pm 0.08 R_\oplus$),轨道周期为10.9天。外行星的半径为$1.67_{-0.11}^{+0.09} R_\oplus$,位于系外行星半径谷--岩石行星和气体行星之间的过渡区域。这颗外行星的轨道周期为18.8天,其日射通量是地球的2.4倍,与金星的日射通量相似。使用精确的近红外径向速度与宜居带行星光谱仪,我们把$15.9 M_\oplus$和$6.4 M_\oplus$的质量上限为95%的置信度的内部和外部行星,分别。一个更精确的行星c的质量约束,可实现与当前的RV仪器给定的主机恒星亮度(V=12.9,J=9.7),将产生进一步的见解塑造的系外行星半径谷的主导过程。
2020-06-19 astro-ph.EP
Potential Interior Structures and Habitability of Super-Earth Exoplanets LHS 1140 b, K2-18 b, TOI-1452 b and TOI-1468 c
本文基于贝叶斯推断和潮汐锁定一维解析模型,评估了四颗近邻超级地球系外行星的内部结构与宜居性,发现大气加热是影响其表面液态水留存的关键因素,且 LHS 1140 b 具有相对更高的宜居潜力。
2024-12-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multicolour Validation of Two Temperate Mini-Neptunes Around M-dwarf Habitable Zones
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉帕鲁纳大学)
通过多色光度 transit 观测验证两个 M 矮星宜居区候选行星,确定其轨道和物理参数,并为未来大气研究提供基准。
2026-03-17 astro-ph.EP
Impacts of stellar evolution and dynamics on the habitable zone: The role of rotation and magnetic activity
在这篇文章中,我们的目标是提供社区的依赖性的宜居带上的恒星质量,金属丰度,旋转,并为各种处方的限制宜居带。我们使用STAREVOL程序来研究宜居带和连续宜居带极限的演化。质量和金属丰度是对宜居带极限影响最大的恒星参数。相反,对于一个给定的恒星质量和金属丰度,恒星自转对这些极限只有很小的影响,不会改变宜居带的宽度。宜居带极限的演化也与恒星活动的演化相关(通过罗斯比数),这取决于所考虑的恒星质量。虽然在大质量恒星的情况下,磁场活动的影响可以忽略不计,但这些影响可能会对M矮星周围行星的可居住性产生强烈影响。因此,恒星活动不能被忽视,并可能对生命的发展有很大的影响,在早期阶段的连续宜居带阶段的低质量恒星。利用观测到的恒星磁场强度的变化趋势,我们还限制了整个恒星演化过程中磁层保护所需的行星磁场(零级)。我们明确的第一次系统的依赖行星的可居住性恒星参数沿低和中等质量的恒星的全面发展。这些结果可以作为外行星可居住性一阶估计的物理输入。
2016-08-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
TOI-712: a system of adolescent mini-Neptunes extending to the habitable zone
作为一项全天空调查,NASA的$TESS$任务能够探测最明亮和最稀有类型的凌日行星系统,包括年轻的行星,从而能够研究前十亿年内发生的进化过程。在这里,我们报告发现了一个年轻的多行星系统,围绕明亮的K4.5V恒星TOI-712($V = 10.838$,$M_\star = 0.733_{-0.025}^{+0.026} M_\odot$,$R_\star = 0.674\pm0.016 R_\odot$,$T_{\rm eff} = 4622_{-60}^{+61}$ K)运行。从$TESS$的光变曲线,我们测得的旋转周期为12.48天,并得出一个年龄约$500$百万年和1.1 Gyr之间。测光观测揭示了三个凌日小海王星($R_b = 2.049^{+0.12}_{-0.080} R_\oplus$、$R_c = 2.701^{+0.092}_{-0.082} R_\oplus$、$R_d = 2.474^{+0.090}_{-0.082} R_\oplus $),轨道周期分别为PDMATHAMV天、$P_c = 51.699$天和PDMATHAMX天。在对三行星系统进行建模之后,又发现了一个地球大小的候选行星,TOI-712.05($P = 4.32$天,$R_P = 0.81 \pm 0.11 R_\oplus$)。我们计算出,宜居带落在0.339和0.844金(82.7和32…
2021-11-03 astro-ph.EP
BinHab: A Numerical Tool for the Calculation of S/P-Type Habitable Zones in Binary Systems
这方面的贡献的目的是介绍数值工具BinHab,一个公开访问的代码,可在得克萨斯大学阿灵顿分校,允许计算的S-型和P-型宜居带的一般二进制系统。
2014-09-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
TOI-532b: The Habitable-zone Planet Finder confirms a Large Super Neptune in the Neptune Desert orbiting a metal-rich M dwarf host
我们确认TOI-532 b的行星性质,使用精确的近红外径向速度与宜居带行星的组合,TESS光变曲线,地面光度跟踪和高对比度成像。TOI-532是一颗暗淡的(J $\sim 11.5$)富金属M矮星,Teff = $3957\pm69$ K,[Fe/H] = $0.38\pm0.04$ ;它拥有一颗凌日的气态行星,周期为$\sim 2.3$天。将径向速度与TESS和地基凌日联合拟合,揭示了一颗半径为$5.82\pm0.19$ R $_{\oplus}$,质量为$61.5_{-9.3}^{+9.7}$ M $_{\oplus}$的行星。TOI-532 b是在M矮星周围探测到的最大和最大的超级海王星,具有质量和半径测量,它在海王星大小的行星和已知绕M矮星运行的较重的类木行星之间架起了桥梁。它也遵循了之前提到的M矮行星的气体巨星和宿主恒星金属丰度之间的趋势。此外,它位于海王星沙漠的边缘,在半径-日照平面上,有助于对负责塑造行星参数空间这一区域的机制进行约束。
2021-09-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Evaluating Habitability and Biosignature Detection on TOI-700 d: The Role of UV Environment and Atmospheric Pressure
Mackenzie Presbyterian University(麦肯锡长老会大学);California Institute of Technology(加州理工学院)
研究通过分析紫外辐射和大气压力对TOI-700 d的宜居性及生物特征检测的影响,发现不同紫外条件下大气中烟雾和臭氧的形成对地表保护和信号增强具有不同作用。
2025-10-16 astro-ph.EP
Continuous Habitable Zones: Using Bayesian Methods to Prioritize Characterization of Potentially Habitable Worlds
潜在宜居行星的数量继续增加,但我们缺乏时间和资源来描述所有这些行星的特征。随着$\sim$ 30个已知的潜在可居住行星以及越来越多的候选和确认行星,需要一个强大的统计框架来优先描述这些行星。使用$\sim$ 2戈瑞,它采取了地球上的生命,使一个可检测的影响大气作为基准,我们使用贝叶斯统计方法来确定的概率,一个给定的半径周围的恒星已连续居住2戈瑞。我们进行这种分析的9个潜在的宜居系外行星半径$<$ 1.8 R $_\oplus$和/或行星质量$<$ 10 M $_\oplus$周围的9个低质量的主机恒星($\sim$ 0.5-1.1 M $_\odot$)测量恒星质量和金属丰度,以及金星,地球和火星。通过分析产生了宿主恒星的年龄。该技术也被用来提供2768低质量恒星(0.5-1.3 M $_\odot$)在TESS连续观察区的年龄估计。
2022-03-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Candidate Planets in the Habitable Zones of Kepler Stars
开普勒任务的一个关键目标是在“宜居带“中发现地球大小的凌日行星,在那里恒星辐照度使类地行星保持温和的气候。对行星半径和辐照度的可靠估计需要精确的恒星参数,但大多数开普勒系统都很微弱,这使得光谱学变得困难,并且需要优先考虑目标。用贝叶斯方法估计了2035颗主星的参数,计算了2738颗候选行星或已确认行星在宜居带内运行的概率p(HZ)。达特茅斯恒星演化计划模型与开普勒输入目录中的光度测量、恒星质量、年龄、金属丰度和距离以及行星过境持续时间的先验进行了比较。分析产生了概率密度函数,用于计算行星半径和恒星辐照度的置信区间,以及p(HZ)。62颗行星的p(HZ)> 0.5,最可能的恒星辐照度在宜居带范围内。其中14颗的半径小于地球的两倍;在半径和辐射度方面最像地球的天体是KOI 2626.01和3010.01,它们绕着晚K/M型矮星运行。开普勒矮恒星中,在可居住带宜居带(eta-Earth)中有地球大小行星的比例为0.46,95%的置信区间为0.31-0.64。来自盖亚任务的视差将使不确定性减少五倍以上,并允许将凌日行星明确分配到开普勒恒星的宜居带。
2013-05-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
TOI-7166 b: A Habitable Zone mini-Neptune planet around a nearby low-mass star
TOI-7166b是一颗围绕附近低质量恒星的类海王星行星,位于适居带,适合通过径向速度和传输光谱观测研究其大气成分。
2025-12-07 astro-ph.EP
Novel Atmospheric Dynamics Shape Inner Edge of Habitable Zone Around White Dwarfs
本研究利用ExoCAM GCM发现白矮星宜居带内超短周期行星呈现独特的“蝙蝠自转”大气环流,增加云量并减少平流层水汽,使宜居带扩大约50%,有助于JWST未来观测。
2024-06-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Long-lived Habitable Zones around White Dwarfs undergoing Neon-22 Distillation
本研究模拟 $^{22}$Ne 蒸馏对白矮星演化的影响,发现该过程可延长宜居带持续时间并使其外移,从而提升这类白矮星孕育生命的潜力。
2025-01-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
A 1.55 R$_{\oplus}$ habitable-zone planet hosted by TOI-715, an M4 star near the ecliptic South Pole
本文报告了由 TESS 发现的 TOI-715 b 行星,其半径约 1.55 R⊕,位于 M4 型矮星宜居带内,适合大气表征,并揭示了系统内可能存在第二颗更小的宜居带候选行星。
2023-05-10 astro-ph.EP
Stellar activity mimics a habitable-zone planet around Kapteyn's star
卡普坦的恒星是一颗古老的M型亚矮星,被认为是银河系恒星晕群的一员。最近的一项研究声称,根据径向速度(RV)观测,该恒星周围存在两颗超级地球行星。这些候选行星中最里面的一颗--卡普坦b(P = 48天)--位于星周宜居带内。鉴于最近的进展,了解恒星活动在探测行星信号的影响,我们分析了所观察到的HARPS数据的恒星活动的签名。我们发现,虽然Kapteyn的恒星是光度非常稳定,一套光谱活动指数揭示了一个大幅度的旋转信号,我们确定的恒星旋转周期为143天。光谱活动示踪剂与所谓的“行星b”的RV信号有很强的相关性,48天的周期是恒星自转周期的整数分之一(1/3)。我们的结论是卡普坦b不是一颗位于宜居带的行星,而是恒星活动的产物。
2015-06-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Habitable Zones of Rapidly Rotating Main Sequence A/F Stars
我们研究如何快速恒星旋转常见的A/F恒星可以影响行星的可居住性。具体来说,我们的模型如何快速旋转影响行星的辐射,并确定恒星的质量范围$1.3M_\odot\leq M_\star\leq 2.2M_\odot$的宜居带的位置。快速的恒星自转可以极大地改变恒星的光度和光谱能量分布,因此可以影响周围行星的可居住性。质量为$M_\star\gtrsim1.3M_\odot$的恒星通常在接近其分裂速度时旋转,这会导致两种与行星适居性相关的效应。首先,这些恒星扁平成扁球体,极半径较短,赤道半径较长。第二,快速旋转在这些恒星表面上引起了极赤道温度梯度。使用一个一维气候模型,我们计算的内部和外部边缘的宜居带的著名的快速旋转和平均理论恒星在我们的恒星质量范围。我们发现,在一般情况下,快速旋转的原因宜居带居住在更接近比一个非旋转的等效恒星。我们还发现,引力变暗大大减少了恒星的紫外线辐射,这与大质量恒星发出太多紫外线的普遍假设相矛盾。总的来说,我们确定,快速恒星旋转系统的整体可居住性有重要的后果,必须考虑到建模时的系外行星环境和高质量恒星周围的行星观测。
2022-02-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Impact of Stellar Abundance Variations on Stellar Habitable Zone Evolution
径向速度行星搜索所需的高质量光谱非常适合提供大量恒星样本中各种元素的丰度。最常见的元素相对于铁的abducts比率被观察到在行星宿主候选者中变化超过两个因素。这种变化水平对宿主恒星的演化及其宜居带的范围有着重大影响。我们目前的恒星模型的1太阳质量的恒星与自定义的组合物代表了这些非太阳丰度比的全方位。我们发现,来自[O/Fe]的观察范围内的变化的影响是特别引人注目的。在[O/Fe]的观测范围内,某些轨道类别的可居住寿命可能会变化千兆年。
2012-07-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Habitable Zones in Binary Star Systems: A Zoology
已经提出了几个概念,以确定在多恒星环境中哪些地方类地行星可能仍然适合居住。例如,基于等射线的宜居带依赖于日射几何来预测宜居性,而辐射宜居带则考虑了潜在宜居行星的轨道运动。动态信息宜居带包括行星轨道上的引力扰动,以及全尺寸的自洽模拟,这些模拟有望详细了解选定的陆地世界的演变。所有上述方法都同意恒星的多重性并不排除可居住性。在这样的环境中,对何处寻找可居住世界的预测可能因概念而异。本文的目的是提供一个概述目前的方法,并提出简单的分析估计的各种类型的宜居带的双星系统。
2020-09-04 astro-ph.EP
Astrophysical Parameters and Habitable Zone of the Exoplanet Hosting Star GJ 581
GJ 581是一个多行星系统的M矮星宿主。我们使用CHARA阵列的长基线干涉测量,加上三角视差信息,直接确定其物理半径为$0.299 \pm 0.010 R_{\odot}$。利用文献测光数据进行光谱能量分布拟合,确定了GJ 581的有效地面温度$T_{\rm EFF}=3498 \pm 56$ K和光度$L=0.01205 \pm 0.00024 L_{\odot}$。根据这些测量结果,我们重新计算了该系统的宜居带的位置和范围,并得出结论,围绕GJ 581运行的两颗行星,行星d和g,将其全部或部分轨道花费在宜居带内或边缘。
2011-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the enlargement of habitable zones around binary stars in hostile environments
我们调查的假设,即在致密的恒星形成区域的硬化双星周围的宜居带的大小增加。我们的研究结果表明,这一假设基本上是不正确的。虽然某些双星配置允许扩展的宜居带,这样的设置通常要求系统中的所有轨道都接近圆形。在所有其他情况下,行星只有在表现出非常高的气候惯性时才能保持宜居。
2019-06-01 astro-ph.EP
The Habitable Zone and Extreme Planetary Orbits
给定恒星的宜居带描述了行星表面可能存在液态水的恒星周距离范围,这取决于恒星的性质。在这里,我们描述的发展宜居带的概念,它的应用到我们自己的太阳系,并随后应用到系外行星系统。我们进一步将其应用于极端偏心轨道的行星,并显示它们如何仍然保留生命的属性,这取决于在宜居带内度过的总轨道的百分比。
2012-05-11 astro-ph.EP
A Catalog of Stellar Evolution Profiles and the Effects of Variable Composition on Habitable Systems
我们提出了0.5 - 1.2 \Msol的恒星演化模型,标度金属丰度为0.1 - 1.5 Z \sol,O/Fe值为0.44 - 2.28 O/Fe \sol。基于恒星质量、有效温度和光度参数化,计算了每个恒星演化轨迹的适宜居带边界随时间的演化。恒星表面量的变化率和周围的宜居带位置是所有三个探索量的强函数。提供了持续可居住或至少2 Gyr可居住的轨道范围。研究结果表明,必须对系外行星的宿主恒星进行详细的化学表征,并考虑其演化历史,以评估在瞬时宜居带中发现的行星是否有足够的时间发展出能够产生可检测生物特征的生物圈。这个模型网格是为天体生物学和系外行星群体设计的,用于有效地描述宿主恒星及其宜居带的时间演化特征,以寻找感兴趣的行星候选者。
2016-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The snow line in viscous disks around low-mass stars: implications for water delivery to terrestrial planets in the habitable zone
水冰或雪线是原行星盘的关键属性之一,它决定了宜居带内类地行星的含水量。它的位置取决于恒星的性质,通过盘的质量吸积率,以及悬浮在盘中的尘埃的大小分布。我们计算雪线的位置从最近的观测质量吸积率和恒星质量的函数。通过将观测到的质量吸积率的色散作为初始盘质量色散的度量,我们发现给定质量的恒星将表现出一系列雪线位置。在一个给定的年龄和恒星质量,所观察到的质量吸积率的分散度为0.4德克斯自然导致雪线位置的分散度为0.2德克斯。对于ISM般的尘埃大小,一西格玛雪线之间的太阳质量恒星的年龄范围从2到5 au的位置。对于更真实的尘埃不透明度,包括更大的颗粒,雪线位于距离恒星近两倍的地方。我们使用这些位置和N体模拟的结果来预测在宜居带中原位形成的类地行星的水量。我们发现,在雪线位置的分散导致大范围的含水量。对于类似ISM的尘埃大小,类太阳恒星周围的可居住区类地行星中有很大一部分保持干燥,并且没有水被输送到低质量M恒星(小于太阳质量的一半)的宜居带。更接近雪线在磁盘与较大的颗粒使水输送到宜居带的一个显着的比例M星和所有FGK星。考虑到它们的数量和行星的出现率较高,M星可能拥有银河系中大多数富含水的类地行星,如果这些行星能够在随后的演化中保持它们的水。
2015-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Fast litho-panspermia in the habitable zone of the TRAPPIST-1 system
在宜居带中有几颗短周期的地球质量的行星,TRAPPIST-1系统可能允许岩石胚种说在很短的时间尺度上发生。我们调查的效率和速度行星际物质转移所造成的影响到宜居带行星。通过模拟撞击喷出物从喷出到(再)吸积的轨迹,我们发现,在行星逃逸速度附近和略高于行星宜居带的喷出速度下,行星之间的运输是最快的。在这些喷射速度下,喷射物质的${\sim}10\%$到达$10^2\mathrm{~yr}$内的另一个宜居带行星,表明TRAPPIST-1中的石胚说比太阳系中快4到5个数量级。
2017-04-05 astro-ph.EP
The Habitable Zone of Kepler-16: Impact of Binarity and Climate Models
我们继续研究开普勒-16双星系统,它由一颗K型主序星、一颗红矮星和一颗环土星行星组成。作为我们研究的一部分,我们根据不同的气候模型描述了该系统的宜居带。我们还报告了对可能的地球质量特洛伊木马的稳定性调查,同时扩展了B。L. Quarles和合作者在2012年给出。对于气候模型,我们仔细考虑了系统参数的相关性。此外,我们追求新的稳定性模拟的地球质量的物体开始沿开普勒-16 b的轨道。所获得的偏心率分布倾向于接近圆形的值,而倾斜度分布保持平坦。稳定解分布在共轨拉格朗日点附近,从而增强了地球质量特洛伊可能存在于开普勒-16(AB)系统中的可能性。
2018-02-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
TOI-2285b: A 1.7 Earth-radius Planet Near the Habitable Zone around a Nearby M Dwarf
我们报告了TOI-2285 b的发现,这是一颗亚海王星大小的行星,它以27.3天的周期穿过附近的(42 pc)M矮星。我们从凌日系外行星调查卫星的光度数据中识别出了凌日信号,我们使用多波段成像仪MuSCAT 2和MuSCAT 3进行了地面光度观测。将这些数据与其他后续观测结果相结合,包括Tillinghast反射器Echelle摄谱仪的高分辨率光谱,Speckle偏振仪的高分辨率成像,以及红色多普勒仪器的径向速度(RV)测量,我们发现该行星的半径为1.74 $\pm$ 0.08 $R_\oplus$,质量为$<$ 19.5 $M_\oplus$(95\% c.l.),太阳辐射通量为1.54 $\pm$ 0.14倍。虽然这颗行星位于岩石行星的宜居带之外,但如果这颗行星在富氢大气层下拥有H $_2$ O层,那么液态水可能存在于H $_2$ O层的表面,这取决于行星的质量和水的质量分数。明亮的近红外主星($K_s=9.0$)使这颗行星成为进一步RV和大气观测的理想目标,以提高我们对亚海王星大小行星的组成,形成和可居住性的理解。
2021-12-06 astro-ph.EP
No Evidence for More Earth-sized Planets in the Habitable Zone of Kepler's M versus FGK Stars
本研究利用更新参数和候选体可靠性模型重新评估开普勒M矮星宜居带地球大小行星发生率,发现无证据表明其高于FGK星,且样本稀疏限制趋势分析。
2023-10-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ultraviolet Photometry and Habitable Zones of Over 2700 Planet-Hosting Stars
本研究利用GALEX和Swift UVOT数据对2700多颗行星宿主星开展紫外测光分析,构建测光星表,计算两类宜居带发现不足百颗行星同时位于其中,且证实FUV−NUV色指数更能表征恒星活动,凸显太阳的独特性。
2024-10-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumbinary habitable zones in the presence of a giant planet
确定双星系统中的宜居带可能是一项具有挑战性的任务,由于扰动的行星轨道和变化的恒星辐射条件的组合。然而,“动态信息宜居带“的概念使我们能够预测在如此复杂的环境中在哪里寻找宜居世界。动力学上的宜居带在过去曾被用来研究双星系统中的星周行星和巨行星系统中的类地行星的适居性。在这里,我们将这个概念扩展到环双星轨道上的潜在可居住世界。我们表明,宜居带的边界可以找到分析,即使另一个巨大的行星是在系统中存在。通过对开普勒-16、开普勒-34、开普勒-35、开普勒-38、开普勒-64、开普勒-413、开普勒-453、开普勒-1647和开普勒-1661的研究,我们证明了在大多数系统中存在已知的巨行星并不排除存在潜在的宜居世界。在所研究的系统中,开普勒-35、开普勒-38和开普勒-64目前似乎提供了最良性的环境。相比之下,开普勒-16和开普勒-1647不太可能拥有可居住的世界。
2021-03-16 astro-ph.EP
Exomoons in the habitable zones of M dwarfs
M矮星是银河系中大部分系外行星的宿主。其中一些行星,从次地球到超级行星,在其恒星的宜居带(HZ)轨道上运行,尽管许多行星可能具有排除宜居性的表面环境。此外,这些行星周围的系外卫星可能在很长一段时间内存在生命,因此也可能成为生物特征调查的目标。在这里,我们调查的潜在的可居住性,稳定性和探测外行星周围的外卫星绕M矮星。我们首先编制了一份已知M矮星系外行星宿主的更新列表,包括109颗恒星和205颗行星。对于每一个M矮星,我们计算和更新精确的光度与虚拟天文台光谱能量分布分析仪和盖亚DR2天文台,以确定其HZ的内部和外部边界。对于每颗行星,我们检索(或在必要时均匀估计)它们的质量和半径,计算假想卫星的长期动力学稳定性,并确定那些可以支持可居住卫星的行星。我们发现,33个系外行星候选者位于其宿主恒星的HZ,其中四个可能拥有月球到泰坦质量的系外卫星,其时间尺度超过哈勃时间。
2019-12-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Effects of Radius and Gravity on the Inner Edge of the Habitable Zone
对宜居带的严格定义及其对行星性质的依赖是寻找宜居系外行星的一部分。在这项工作中,我们使用的大气环流模型ExoCAM来确定如何的潮汐锁定的行星轨道M矮星的宜居带的内边缘取决于行星半径,表面重力和表面压力。我们发现,更大质量的行星的宜居带的内边缘发生在更高的恒星辐射,在以前的一维模拟中发现。我们还确定了不同的行星半径和表面重力的相对影响。行星半径的增加会导致行星辐射降低和气候变暖,将宜居带的内部边缘推向恒星辐射降低。这是由于环流状态的变化导致了亚恒星点周围厚厚的反射云层的破坏。重力增加会增加向外的长波辐射,这会将宜居带的内部边缘移向更高的恒星辐射。这是因为水蒸气的柱质量随着重力的增加而减少,从而导致温室效应的减少。引力对向外长波辐射的影响比半径对行星辐射的影响更强,因此引力和半径一起增加会导致宜居带的内边缘向更高的恒星辐射移动。我们的研究结果表明,大质量类地行星的宜居带的内边缘出现在较大的恒星辐射下。
2019-04-28 astro-ph.EP
Detecting bio-markers in habitable-zone earths transiting white dwarfs
对经过主序星的宜居带地球质量系外行星的大气层进行定性,更不用说探测其大气层中的生物标志物,即使在未来的设施中也将是一项挑战。已经注意到,白矮星(WD)有长寿的宜居带,并且大部分WD可能拥有行星。我们指出,在过境的地球质量的行星在WD,行星的大气传输光谱获得了更高的对比度在恒星背景相比,主序星主机,因为小表面积的WD。现今地球大气中最突出的生物标志物是分子氧,它在WD过境时通过其在~0.76微米处的A波段吸收很容易检测到。一个可能维持生命的类地行星可以通过收集一个合适的大约500个WD的样本,然后用小型望远镜对它们进行观测来发现。如果发现这样的凌日现象,用詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)在160次2分钟凌日的总曝光时间约5小时内,就可以探测到行星大气透射光谱中的O_2吸收。使用其他示踪剂,如水蒸气和CO_2,来描述行星大气的特征将容易得多。我们通过模拟JWST可能获得的传输频谱来展示未来的发现空间。
2013-08-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Earth-size planet formation in the habitable zone of circumbinary stars
在这项工作中,研究了近距离双星系统在其宜居带内存在地球大小行星的可能性。首先,我们选择了所有已知的近双星系统与确认的行星(共22个系统),以计算其各自的宜居带(HZ)的边界。然而,只有8个系统拥有计算HZ所需的所有数据。然后,我们用测试粒子数值研究了八个系统中每一个在宜居带内的稳定性。从结果中,我们选择了五个在宜居带(HZ)内具有稳定区域的系统,即开普勒-34,35,38,413和453。对于这五种情况下的系统中的HZ稳定区域,我们进行了一系列的数值模拟考虑磁盘组成的行星胚胎和微行星的行星形成,有两个不同的密度分布,除了每个系统的恒星和主行星。我们发现,在开普勒-34和453系统的情况下,在宜居带内没有形成地球大小的行星。虽然开普勒-453中形成了类似地球质量的行星,但它们位于HZ之外。相比之下,对于开普勒-35和38系统,结果表明在所有模拟中都形成了潜在的宜居行星。在开普勒-413系统的例子中,仅仅在一次模拟中,一颗类地行星就在宜居带内形成。
2020-03-26 astro-ph.EP
Imaging low-mass planets within the habitable zone of α Centauri
巨大的系外行星在广阔的轨道上已经被直接成像在年轻恒星周围。如果中红外线的热背景可以减轻,那么质量较低的系外行星也可以成像。在这里,我们提出了一种基于地面的中红外观测方法,可以对附近恒星周围的低质量温带系外行星进行成像,特别是在最近的恒星系统Alpha Centauri内。基于100小时累积观测中75-80%的最佳质量图像,我们证明了在半人马座阿尔法A的大部分宜居带中对温暖的亚海王星大小的行星的敏感性。这比最先进的系外行星成像质量检测极限更敏感一个数量级。我们还讨论了在半人马座阿尔法A周围可能探测到的系外行星或系外黄道盘。然而,不能排除来源不明的仪器伪影。这些结果证明了用当前和即将到来的望远镜成像岩石可居住区系外行星的可行性。
2021-04-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stable habitable zones of single Jovian planet systems
随着望远镜灵敏度和观测技术的不断改进,在恒星宜居带中寻找岩石行星的工作正进入一个令人兴奋的时代。有这么多的系外行星系统可供后续观测,以寻找潜在的宜居行星,人们需要优先考虑不断增长的候选者名单。我们的目标是确定哪些已知的行星系在其宜居带中动态地能够容纳岩石行星,目的是帮助集中未来的行星搜索计划。我们进行了一系列广泛的数值模拟,以确定在单个类木行星系统的宜居带中,地球质量的行星可以保持稳定轨道的区域,特别关注类地系外行星调查目标目录(CELESTA)中的系统。我们发现,小的,地球质量的行星可以保持稳定的轨道的情况下,可居住区是很大程度上,或部分,不受附近的木星,和相互的引力相互作用和共振机制能够产生稳定的轨道,即使在宜居带,是显着或完全破坏了木星。我们的研究结果产生了一个列表中的13个单类木行星系统CELESTA,不仅能够支持地球质量的行星在其宜居带的稳定轨道,但我们也能够约束地球质量的行星的轨道,使诱导的径向速度信号将与下一代仪器检测。
2017-06-19 astro-ph.EP
The Catalog of Earth-Like Exoplanet Survey TArgets (CELESTA): A Database of Habitable Zones around Nearby Stars
在星周宜居带中定位行星是许多系外行星调查的优先事项。天基和地基调查都需要强大的工具集来帮助目标选择和任务规划。我们提出了类地系外行星调查目标目录(CELESTA),这是一个围绕36,000颗附近恒星的宜居带数据库。我们计算了恒星的参数,包括有效温度、质量和半径,并量化了与星周宜居带相对应的轨道距离和周期。我们通过对比CELESTA的计算参数和观测数据来衡量我们预测的准确性。我们通过计算在给定的调查时间内探测的宜居带的数量来确定潜在的投资回报。CELESTA的功能扩展到未来的一个多功能框架,使新的观测进行持续的比较,并重新计算时,更新宜居带模型,恒星温度,或视差数据变得可用。我们希望在数据可用时使用盖亚任务的数据升级和扩展CELESTA。
2016-02-24 astro-ph.EP
Analytical investigation of the decrease in the size of the habitable zone due to limited CO$_2$ outgassing rate
宜居带的概念很重要,因为它集中了对地外生命的科学探索,并有助于规划未来的望远镜。最近的研究表明,如果CO $_2$的释气速率不足以维持高的CO $_2$分压,防止硅酸盐风化作用的去除,那么靠近宜居带外缘的行星实际上可能无法保持温暖和宜居。在本文中,我使用简单的方程的气候和CO $_2$预算的行星在宜居带,可以捕捉系统的定性行为。用这些方程,我推导出一个有效的外边缘的宜居带的分析公式,包括限制所施加的CO $_2$放气率。然后,我表明,气候之间的循环雪球状态和温暖的气候是唯一可能超出这个限制,如果在雪球气候的风化率小于CO $_2$出气率(否则稳定的雪球状态的结果)。我推导出一个分析解决方案的气候周期,包括一个公式,他们在这个限制期间。这项工作使我们能够探索定性的影响风化过程的有效外缘的宜居带,这是很重要的,因为风化参数化是不确定的。
2016-06-09 astro-ph.EP
Fitting Formulas for Determining the Existence of S-type and P-type Habitable Zones in Binary Systems: First Results
本文介绍了获得快速判定双星系统中S型和P型宜居带存在性的拟合公式的初步工作。根据以前的工作,我们计算的气候宜居带的限制,在二进制系统(敏感地依赖于系统参数)的基础上,一个联合约束,包括行星轨道稳定性和宜居区域的一个可能的系统行星。我们还考虑了Kopparapu及其合作者先前获得的行星气候模型的最新结果。拟合方程的基础上,我们的工作提出了选定的情况下。
2016-09-27 astro-ph.EP
Circumstellar Habitable Zones of Binary Star Systems in the Solar Neighborhood
双星和多星系统构成了太阳附近恒星星族总数的一半以上(Kiseleva-Eggleton and Eggleton 2001)。它们的频繁出现以及超过70颗(Schneider et al. 2011)行星已经被发现处于这样的配置-最值得注意的是半人马座α B的大地伴星(Dumusque et al. 2012)-使它们成为寻找可居住世界的有趣目标。最近的研究(Eggl et al. 2012 b,Forgan 2012)表明,尽管引力和辐射环境存在变化,但确实存在行星可以在长期动力学时间尺度上保持在可居住日射限制内的星周区域。在这篇文章中,我们提供了宜居带的19个近S型双星系统的依帕科斯和WDS目录的半长轴之间的1和100 AU。据此,我们解释了第二颗恒星对类地行星的动力学和辐射影响。在提出的19个系统中,17个系统在至少一个组件周围提供动态稳定的宜居带。这17个潜在宜居系统包含5颗F、3颗G、7颗K和16颗M类恒星。由于它们靠近太阳系(d < 31 pc),使得选定的双星成为观测活动的精致目标,我们提供了对偏心拱星轨道上可居住的类地行星产生的径向速度,天体测量和过境签名的估计。
2012-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
An Analytic Method to determine Habitable Zones for S-Type Planetary Orbits in Binary Star Systems
随着越来越多的太阳系外行星在双星系统中或其周围被发现,经典宜居带的确定问题也随之产生。第二颗恒星的辐射和引力扰动是否对宜居带的范围有显著的影响,或者仅仅考虑主星就足够了?在这篇文章中,我们研究了恒星的同伴与不同的光谱型的太阳辐射的类地行星收到的影响,围绕太阳的主要。我们目前的时间独立的分析估计,并比较这些通过高精度数值轨道计算得到的日照统计。结果表明,一个强烈的依赖永久的可居住性的二进制的偏心率,以及可能的扩展宜居带向二次密近双星系统。
2012-04-11 astro-ph.EP
Calculating the Habitable Zone of Binary Star Systems I: S-Type Binaries
我们已经开发了一个全面的方法来计算的宜居带(HZ)的行星托管的S-型双星系统的边界。我们的方法是通用的,并考虑到两颗恒星的贡献的位置和程度的二进制HZ不同的恒星光谱型。我们研究了双星偏心率和恒星能量分布对宜居带范围的影响。结果表明,在双星的质量比和轨道偏心率的组合允许行星形成围绕恒星的系统进行成功,一个不太明亮的次要的主要的宜居带的位置上的效果一般是可以忽略不计的。然而,当次级更明亮时,它可以影响HZ的范围。我们提出的详细推导我们的方法,并讨论其应用程序的二进制HZ周围的主要和次要的主序星的FF,MM和FM二进制,以及两个已知的行星托管二进制阿尔法岑AB和HD 196886。
2013-09-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Stability of additional planets in and around the habitable zone of the HD 47186 Planetary System
我们研究了HD 47186行星系中一个额外的、潜在的宜居行星的动力学稳定性。目前已知该系统中有两颗行星:一颗周期为4.08天的“热海王星”和一颗周期为3.7年的土星质量行星。在这里,我们考虑的可能性,一个或多个未被发现的行星存在于两个已知的行星之间,并可能在该系统的宜居带。由于已知行星的质量相对较低,额外的行星可能具有质量$\lsim 10 \mearth$,因此是类地行星,进一步提高了潜在的可居住性。我们进行$N$ -体模拟,以确定行星$b$和$c$之间的稳定区,并发现大部分内部宜居带可以窝藏一个$10 \mearth$行星。以目前$\sim 1$ m/s的径向速度阈值,如果它位于宜居带的内部边缘,在0.8 AU处,应该可以探测到另一颗行星。我们还表明,稳定区可能包含两个额外的行星$10 \mearth$,如果他们的偏心率低于$\sim 0.3$。
2009-03-20 astro-ph.EP
Fitting Formulae and Constraints for the Existence of S-type and P-type Habitable Zones
本文导出了快速判定双星系统中S型和P型宜居带存在性的拟合公式。在前人工作的基础上,我们考虑了气候宜居带的限制,在双星系统(敏感地依赖于系统参数)的基础上,一个联合约束,包括行星轨道稳定性和一个可能的系统行星的适居区。此外,我们采用了Kopparapu及其合作者获得的行星气候模型的最新结果。我们的结果被应用到四个P-型系统(Kepler-34,Kepler-35,Kepler-413和Kepler-1647)和两个S-型系统(TrES-2和KOI-1257)。我们的方法可以衡量这些系统的气候宜居带的存在,在一个简单的方式与观测的不确定性的详细考虑。进一步的应用可能包括对其他现有系统以及将通过今后的观测活动查明的系统的研究。
2017-10-09 astro-ph.EP
Water Planets in the Habitable Zone: Atmospheric Chemistry, Observable Features, and the case of Kepler-62e and -62f
由大量水组成的行星居住在宜居带,预计其表面和大气层具有独特的地球物理学和地球化学。我们探索这些属性的动机是两个关键问题:这些行星是否可以提供宜居条件,以及它们是否表现出可辨别的光谱特征,将水行星与岩石类地行星区分开来。我们表明,最近发现的行星开普勒-62 e和-62 f是第一个可行的候选人的宜居带水行星。我们使用这些行星作为测试案例来详细讨论这些差异。我们生成大气光谱模型,发现潜在的宜居水行星在运输过程中显示出独特的光谱指纹,这取决于它们在宜居带中的位置。
2013-09-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
Triaxial Deformation and Asynchronous Rotation of Rocky Planets in the Habitable Zone of Low-Mass Stars
在宜居带内围绕M矮星运行的岩石行星往往会被潮汐耗散驱动而同步旋转,这可能会给维持行星上的适居气候带来困难。然而,行星可能会被捕获到异步自旋轨道共振中,如果行星有足够大的内在三轴变形,这种捕获可能更有可能。我们推导出了岩石行星的最大三轴度的解析表达式,有和没有液体信封,作为行星的半径,密度,刚度和断裂的临界应变的函数。导出的最大三轴度与太阳系中类地行星的三轴度观测结果一致,表明M矮星宜居带中的岩石行星原则上可以处于异步自旋轨道共振状态。
2017-05-07 astro-ph.EP
The habitable zone for Earthlike exomoons orbiting Kepler-1625b
最近宣布的一个海王星大小的系外卫星候选者绕着木星大小的物体开普勒-1625b运行,迫使我们重新思考我们对系外卫星及其宿主系外行星的假设。在本文中,我描述了计算的宜居带的类地外卫星在轨道上的开普勒1625 b在各种假设。我发现,候选的系外卫星,开普勒-1625 b-i,目前并不居住在系外卫星宜居带,但可能已经这样做时,开普勒-1625占领的主要序列。如果它拥有自己的月亮(一个“月亮月亮”),这是地球,这可能是一个潜在的居住世界。如果其他的系外卫星围绕开普勒-1625 b运行,那么在主序相期间,有一系列可能的半长轴/偏心率允许一个可居住的表面,同时在开普勒-1625 b-i的扰动下保持动力学稳定。然而,这取决于有效的大气CO $_2$调节。
2018-11-28 astro-ph.EP