A Class of Warm Jupiters with Mutually Inclined, Apsidally Misaligned, Close Friends
巨大的太阳系外行星的轨道通常有令人惊讶的小半长轴,大偏心率,或者在它们的法线和它们的宿主恒星的自转轴之间严重的错位。在某些激发Kozai-Lidov振荡的形成场景中,外部行星伴星将行星驱动到具有这些性质的轨道上。Kozai-Lidov振荡的相互倾斜可能很大,并且尚未被观测证实。在这里,我们推断,所观察到的偏心暖彗星与偏心巨人的同伴有相互之间的倾角振荡35-65度。我们的推断是基于对观测到的拱点分离,聚集在90度附近。近拱点方向的近正交性受外伴星的四极和八极势的影响。这些系统可能正在经历一个停滞的潮汐迁移版本,在热彗星上产生温暖的彗星,并提供证据证明多行星系统不是平坦的,并被Kozai-Lidov振荡所塑造。
2014-10-09 astro-ph.EP
Aligned, Misaligned and Polar Orbits of Hot Jupiters: Measuring Spin-Orbit Angles via Doppler Tomography with HARPS-N
Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院天文研究所);Astronomical Institute of Charles University(查理大学天文研究所);Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学空间、地球与环境系);Institute of Physics, Faculty of Science, Pavol Jozef Šafárik University(帕沃尔·约瑟夫·沙法里克大学理学院物理研究所);INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台)
通过HARPS-N多普勒断层扫描测量热木星的自转轨道角,揭示其轨道特征和测量方法的差异。
2026-01-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
55 Cancri: A Coplanar Planetary System that is Likely Misaligned with its Star
虽然55 CNC系统包含多个紧密排列的行星,这些行星可能处于共面配置,但我们使用数值模拟来证明它们很可能高度倾斜于其母星的自旋轴。由于来自它遥远的双星系统的扰动,这个行星系像一个刚体一样围绕它的母星进动。因此,母星的自转轴和行星轨道法线很可能在很久以前就发散了。因为只有预计分离的二进制是已知的,我们研究这种效果的统计,假设一个各向同性分布的宽二进制轨道。我们发现,最有可能投影的自旋轨道角是~50度,逆行配置的机会约为30%。对最内侧行星55 Cnc e的凌日观测可以通过罗西特-麦克劳克林效应来验证这些发现。[55]因此,巨蟹座可能代表了一类新的行星系,它们的轨道相对于恒星赤道是倾斜的,并且是有序的,共面的。
2011-10-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tracing the Influence of Distant companions on Exoplanetary Systems (TIDES) I. Highly Eccentric and Misaligned Binary Companions to Hot Jupiters
University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Institute for Astronomy, University of Hawai‘i(夏威夷大学天文研究所);California Institute of Technology(加州理工学院)
本研究通过TIDES巡天项目,对6个热木星宿主系统的恒星伴星轨道进行拟合,发现部分伴星轨道高偏心率且与行星错位,表明伴星可能影响热木星演化。
2026-10-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hot Exoplanet Atmospheres Resolved with Transit Spectroscopy (HEARTS) III. Atmospheric structure of the misaligned ultra-hot Jupiter WASP-121b
超高温超导体为扩展我们关于动力学演化和极端辐照大气特性的理论提供了有趣的前景。在这种情况下,我们提出了新的光学光谱的过境超热木星WASP-121 b的分析。我们首先对WASP-121 b的轨道性质进行了改进,它位于一个近极轨道上,(旋转度$ψ^{\rm North}$ =88.1 $\pm$ 0.25 $^{\circ}$或$ψ^{\rm South}$ =91.11 $\pm$ 0.20 $^{\circ}$)轨道,并排除其快速旋转的高微分旋转(P $<$ 1.13天),高度倾斜($i_\mathrm{\star}^{\rm North}$ =8.1 $\stackrel{+3.0}{_{-2.6}}^{\circ}$或$i_\mathrm{\star}^{\rm South}$ =171.9 $\stackrel{+2.5}{_{-3.4}}^{\circ}$)恒星。然后,我们提出了一种新的方法,利用重新加载的Rossiter-McLaughlin技术分离的行星大气和恒星表面的光谱沿过境弦的贡献。它在WASP-121 b的HARPS过境光谱中的应用揭示了行星大气边缘金属(可能是原子铁)的吸收特征。信号的宽度(14.3 $\pm$ 1.2 km/s)可以通过潮汐锁定行星的旋转来解释。它的蓝移(-5.2 $\pm$ 0.5 km/s)可以追踪从昼侧到夜侧的强风,或者行星热层的各向异…
2020-01-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Estimating the magnetic field strength in hot Jupiters
与木星相比,大部分已知的类木星系外行星都是膨胀的。这些“热”彗星的轨道靠近它们的母恒星,并受到强烈星光的轰击。许多理论被提出来解释它们的半径膨胀,其中一些理论认为一小部分入射星光被注入行星内部,这有助于膨胀行星。这样的能量注入将如何影响行星发电机?在这封信中,我们估计表面磁场强度的热彗星使用缩放参数,涉及能量在行星内部的发电机产生的磁场。我们发现,如果我们考虑到注入行星内部的能量足以使热彗星膨胀到观测到的半径,那么由此产生的发电机应该能够产生比木星值强一个数量级以上的磁场。我们的分析突出了恒星光在热超导体中设置场强的潜在基本作用。
2017-10-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
KELT-9 and its ultra-hot Jupiter: stellar parameters, composition, and planetary pollution
KELT-9 b是一颗超热的木星,被观测到正在经历极端的质量损失。它的A0型主星有一个辐射包层,这使得它的表面层倾向于保留最近吸积的物质。为了寻找行星物质污染恒星表面的潜在迹象,我们对KELT-9进行了迄今为止最全面的化学表征。新发现的元素包括Na和Y,这两种元素以前曾在超热的木星中被发现,但没有在恒星中被研究过;这些发现完成了在恒星和行星中测量的九种元素。在比较KELT-9和类似的疏散星团恒星时,我们没有发现强烈的异常。这一发现是一致的计算光球污染占恒星混合和使用观测估计的KELT-9 b质量损失率。我们还排除了最近,短暂的密集的质量转移,如恒星摄取地球质量的系外卫星。
2022-11-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Friends of Hot Jupiters II: No Correspondence Between Hot-Jupiter Spin-Orbit Misalignment and the Incidence of Directly Imaged Stellar Companions
多恒星系统是很常见的,但很少有人知道恒星伴星对行星系形成和演化的影响。例如,恒星伴星可能促进了热彗星向内迁移到它们现在的位置。许多观测到的短周期气体巨行星的轨道也与其恒星的自转轴不一致,这也被归因于在非共面轨道上存在一个大质量的外伴星。我们提出了一个多波段直接成像调查的结果,使用凯克NIRC 2测量的分数短周期气体巨行星中发现的多恒星系统。在三年的时间里,我们完成了对50个目标(“热彗星之友”)的调查,其中27个目标显示出多体相互作用的一些特征(未对准或偏心轨道),23个目标在对照样本中(对准良好和圆形轨道)。我们报告的质量,预计分离,并确认共同的自行车周围发现的17颗恒星的19个恒星同伴。校正调查的不完整性,我们报告的同伴分数的$48\%\pm9\%$,$47\%\pm12\%$,和$51\%\pm13\%$在我们的总,错位/偏心,和对照样品,分别。这个伴星的总分数是$2.8\,σ$,大于伴星的分数大约是$50-2000\,$ AU。我们没有观察到错位/偏心热木星系统和恒星同伴的发病率之间的相关性。结合我们以前的径向速度调查的结果,我们确定$72\% \pm 16\%$的热彗星是多行星和/或多恒星系统的一部分。
2015-01-13 astro-ph.EP
Stellar Wind -- Magnetosphere Interactions in Hot Jupiters
一个潜在的恒星-行星相互作用机制涉及行星加热通过恒星风和行星磁层之间的相互作用建立的电流。早期的模拟结果表明,这种电流,这是类似于地球的全球电路(GEC),有可能提供足够的加热,以考虑到额外的半径膨胀看到一些热彗星。在这里,我们提出了一个更详细的模型,这种现象,探索的规模的影响,在何种情况下,它可能是显着的,行星磁层结构的影响,和观测签名。
2015-11-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
MASCARA-1 b: A hot Jupiter transiting a bright $m_V=8.3$ A-star in a misaligned orbit
我们报告了MASCARA-1 b的发现,这是多站点全天空相机(MASCARA)发现的第一颗系外行星。它是一颗热木星,围绕一颗明亮的$m_V=8.3$快速旋转($v\sin i_\star > 100~\rm{km~s}^{-1}$)A8恒星旋转,周期为$2.148780\pm8\times10^{-6} ~\rm{days}$。该行星的质量和半径分别为$3.7\pm0.9~\rm{M}_{\rm{Jup}}$和$1.5\pm0.3~\rm{R}_{\rm{Jup}}$。与大多数热彗星一样,我们发现行星轨道轴和恒星自转轴之间存在偏差,这可能是这类行星形成和迁移历史的标志。MASCARA-1 b的平均密度为$1.5\pm0.9~\rm{g~cm^{-3}}$,平衡温度为$2570^{+50}_{-30}~\rm{K}$,这是迄今为止已知的热木星的最高温度之一。该系统让人想起WASP-33,但主星缺乏明显的三角洲-盾牌变化,使其成为大气特征的理想目标。我们预计这将是MASCARA发现的一系列经过明亮早期型恒星的热彗星中的第一颗。
2018-03-19 astro-ph.EP
BOWIE-ALIGN: Sub-solar C/O ratio and metallicity atmosphere of the misaligned hot Jupiter HAT-P-30b
University of Warwick(华威大学);University of Oxford(牛津大学);Imperial College London(伦敦帝国学院);Max Planck Institute for Astronomy (MPIA)(马克斯·普朗克天文学研究所);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所)
BOWIE-ALIGN研究揭示HAT-P-30b大气中H2O和CO2吸收特征,推断其亚日C/O比值和金属度,挑战传统行星形成模型。
2026-01-19 astro-ph.EP
TOI-1859b: A 64-Day Warm Jupiter on an Eccentric and Misaligned Orbit
本文确认了TOI-1859b是一颗轨道周期为64天的温木星,通过光谱观测发现其具有高偏心率和恒星倾斜错位特征,揭示了其轨道可能源于行星散射等动力学相互作用。
2023-05-25 astro-ph.EP
Tidal Dissipation in Planet-Hosting Stars: Damping of Spin-Orbit Misalignment and Survival of Hot Jupiters
对轨道周期非常短(~天)的太阳型恒星周围的热行星的观测表明,这种恒星中的潮汐耗散不是太有效,因此这些行星可以在快速的轨道衰变中生存下来。这与最近的理论工作是一致的,这些理论工作表明,行星宿主恒星的潮汐Q确实可以比从恒星双星推断的值大得多。另一方面,最近对凌日热木星系统的罗西特-麦克劳克林效应的测量不仅揭示了许多这样的系统相对于轨道轴有不对准的恒星自旋,而且还表明具有较冷的宿主恒星的系统倾向于有对准的自旋和轨道轴。温恩等人认为,这种温度-温度的相关性可以用恒星内部的潮汐耗散对恒星温度的有效衰减来解释。然而,这种解释显然与这些短周期热中子的存在相矛盾。我们发现,在太阳型的近距离系外行星系统的母星,有效的潮汐Q控制的阻尼恒星的引力可以远远小于管理轨道衰减。这是因为对于未对准的系统,潮汐势包含频率等于恒星自旋频率的傅立叶分量(在恒星的旋转框架中)。这个分量可以在恒星的对流包层中激发惯性波,惯性波的耗散会导致自旋-轨道对准力矩,但不会导致轨道衰减。相比之下,对于对齐的系统,这样的惯性波激发是禁止的,因为潮汐强迫频率比恒星的自旋频率大得多。我们推导出一个一般的有效潮汐演化理论错位双星,考虑到不同的潮汐响应和耗散率为不同的潮汐强迫分量。
2012-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Chaotic quadruple secular evolution and the production of misaligned exomoons and Warm Jupiters in stellar multiples
我们研究了$3+1$组态中的分级四元组系统的混沌和长期演化,重点研究了系统经历耦合Lidov-Kozai(LK)振荡时内部双星相互倾斜的演化。我们包括短程力(SRF,如那些由于潮汐和旋转扭曲),控制内二进制的偏心激励。互倾的演化由两个无量纲参数$\pazocal{R}_0$和$ε_{SRF}$先验地描述,其中$\pazocal{R}_0$是内部和外部LK时间尺度之间的比率,而$ε_{SRF}$是SRF岁差和内部LK岁差速率之间的比率。我们发现互倾的混沌区主要取决于$\pazocal{R}_0$,而$ε_{SRF}$主要控制偏心激发的范围。对于$1\lesssim \pazocal{R}_0\lesssim 10$,相互倾斜无序地演变,导致大的未对准。对于$0.4 \lesssim \pazocal{R}_0 \lesssim 0.8$,体系可以被弱激发,并产生互倾角的双峰分布。我们的研究结果可以应用于恒星双星和恒星三重体中的温暖/热彗星的系外卫星行星。如果内部双星足够紧密,这样的系统可以发展出大的相互倾斜角,以及高的偏心率,这取决于短程力的强度。未来对倾斜的暖/热彗星和系外卫星的探测可以使我们的机制接受观测测试。
2017-10-16 astro-ph.EP
Spin and Obliquity Evolution of Hot Jupiter Hosts from Resonance Locks
本文通过热木星与非轴对称恒星重力模式的共振锁定及种群合成,解释热、冷宿主恒星的倾角与自转速率随温度和轨道间距的观测差异。
2025-03-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The obliquity and atmosphere of the ultra-hot Jupiter TOI-1431b (MASCARA-5b): A misaligned orbit and no signs of atomic ormolecular absorptions
超热木星被定义为平衡温度大于2000 K的巨型行星。它们中的大多数都围绕明亮的A-F型恒星运行,使它们成为使用高分辨率光谱学研究其大气层的非常合适的对象。最近的研究表明,在这类行星的大气层中检测到了各种原子和分子。在这里,我们提出了我们对新发现的超热木星TOI-1431 b/MASCARA-5 b的分析,使用HARPS-N摄谱仪的两个过境观测和EXPRESS摄谱仪的一个过境观测。对罗西特-麦克劳克林效应的分析表明,这颗行星是在一个极地轨道上,投影的倾斜度为$ λ= -155^{+20}_{-10}$度。结合夜晚,应用互相关方法和透射光谱,我们没有发现CaI,FeI,FeII,MgI,NaI,VI,TiO,VO或H $α$在行星大气中的证据。我们对缺乏大气特征的最可能的解释是行星表面的巨大重力。
2021-04-26 astro-ph.EP
KELT-17b: A hot-Jupiter transiting an A-star in a misaligned orbit detected with Doppler tomography
我们发现了一颗热木星穿过V=9.23等的主序星A星KELT-17(BD+14 1881)。KELT-17 b是一颗1.31 -0.29/+0.28 Mj,1.525 -0.060/+0.065 Rj的热木星,其轨道周期为3.08天,与恒星自转轴偏离-115.9 +/- 4.1度。通过径向速度轨道的探测和两次凌日期间行星阴影的多普勒层析成像探测来确认行星。自旋-轨道错位的凌日几何的性质允许我们对主星的差异自转水平进行限制;我们发现KELT-17与刚体自转和太阳差异自转率都是一致的(α < 0.30,2 σ显著性)。KELT-17是第四颗被确认有凌日行星的A星,质量为1.635 - 0.061/+0.066 Msun,有效温度为7454 +/- 49 K,预计自转速度v sin I_* = 44.2 - 1.3/+1.5 km/s;它是已知行星宿主中质量最大、温度最高、自转速度最快的恒星之一。
2016-09-02 astro-ph.EP
Weighing The Non-Transiting Hot Jupiter Tau BOO b
我们报告的非过境热木星Tau Boo b的轨道速度的检测。通过在半个夜晚使用2.3 μm左右的高分辨率地基光谱,我们能够检测到行星大气中产生的一氧化碳吸收线,由于行星的轨道运动,这些吸收线在观测过程中波长发生了显着变化。行星信号的这种检测导致轨道倾角i = 47(+7,-6)度的确定,并且还允许我们求解精确的行星质量mp = 5.6(0.7)MJup。这清楚地证实了Tau Boo的非过境伴星的行星性质。
2012-06-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Secular chaos and its application to Mercury, hot Jupiters, and the organization of planetary systems
在内太阳系中,行星的轨道是混沌的,主要是由长期混沌驱动的。水星有一个特别混乱的轨道,并在几十亿年内有消失的危险。就像长期的混乱正在重组今天的太阳系一样,它很可能在过去帮助组织了它。我们认为太阳系外的行星系在很大程度上也是由长期混沌组织起来的。热木星可能是一个长期混乱的行星系的最终状态,让人想起太阳系。但在热木星的情况下,最里面的行星是木星(而不是水星)大小,当它被它的恒星潮汐捕获时,它的混沌演化就结束了。在这篇文章中,我们回顾了我们最近的工作,阐明了长期混沌的物理学,并将其应用到水星和热的水星。我们还提出了将由此产生的热木星的倾角与观测结果进行比较的新结果。
2013-11-05 astro-ph.EP
The spin-orbit angle of the transiting hot jupiter CoRoT-1b
利用新的HIRES/Keck和FORS/VLT高精度测光系统测量了凌日行星系CoRoT-1的行星轨道与恒星自转轴的夹角。这些数据表明,这是一个高度倾斜的系统,预计自旋轨道角λ = 77 ± 11度。径向速度数据中的系统不确定性可能导致实际误差更大,未知量,这一结果需要进一步高精度光谱凌日测量来证实。现在已经在十几个太阳系外的行星系中测量到了自旋-轨道对准,其中几个显示出强烈的不对准。前三颗偏离轨道的行星都比木星大得多,而且轨道偏心。然而,CoRoT-1是一颗在圆形轨道上的木星质量的近距离行星。如果它的强烈错位得到证实,它将打破这种模式。几种类型的行星和轨道的失调系统的高发生率有利于行星-行星散射作为一种机制,使气体巨星在非常接近的轨道上。
2009-11-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
A hot Jupiter for breakfast? --- Early stellar ingestion of planets may be common
行星形成和演化的模型预测,巨行星在原行星盘中有效地形成,其中大多数会迅速迁移到盘的内边缘,如果到达的行星的质量是$\lesssim$木星的质量,它可能会滞留在该半径附近。我们认为,这样的行星将被摄入的潮汐相互作用与宿主恒星的时间尺度$\lesssim1\,$陀螺仪,并认为,在太阳型主机的情况下,这将导致恒星自旋接近摄入行星的轨道轴的方向,即使这两个最初是高度错位。有效温度为$\gtrsim6250\,$ K的初始错位恒星不能以这种方式重新排列,因为与太阳型宿主相比,它们的角动量通常高于被吸收行星的轨道角动量,这是低效的磁制动和相对较大的转动惯量的结果。离恒星较远的热彗星可能有助于这一过程,但它们的影响较弱,因为潮汐相互作用强度随着半长轴的增加而迅速下降。我们证明,如果行星系中的$\sim50\%$有一个搁浅的热木星,这种情况原则上可以解释:(1)无论行星的质量或轨道周期如何,冷恒星周围的行星都表现出良好的排列,(2)热恒星周围的行星普遍不排列,(3)逆行轨道上热木星质量的明显上限,(4)恒星自转周期与热木星质量之间的负相关。
2015-07-28 astro-ph.EP
A Primordial Origin for Misalignments Between Stellar Spin Axes and Planetary Orbits
气态巨行星的存在,其轨道位于非常接近其宿主恒星(“热行星”),可以在很大程度上解释为行星迁移,与原行星状星云的粘性演化有关。最近,在行星凌日期间对罗西特-麦克劳克林效应的观测显示,相当一部分被探测到的热彗星位于相对于其宿主恒星的自旋轴不对准的轨道上。这一观测事实使人们对盘驱动的迁移作为产生热彗星的机制的重要性产生了重大怀疑,从而重新确立了近距离行星轨道的起源是一个悬而未决的问题。在这里,我们表明,错位的轨道可以是一个自然的结果磁盘迁移。我们的论点在于增强丰富的双星同伴在恒星形成的环境中,其轨道平面是不相关的旋转轴的个别恒星。我们分析了动力学演化的理想化的原行星盘扰动下,从大规模的遥远的机构,并证明由此产生的引力矩的作用,错位的磁盘相对于其宿主恒星的自旋极的轨道平面。因此,我们预测,在没有强大的磁盘主机恒星角动量耦合或足够的耗散,以重新调整恒星的自旋轴和行星轨道,分数的行星系(包括系统的热海王星和超级地球),其角动量矢量是不对准的相对于他们的主机恒星应该是相称的速率的原始恒星的多重性。
2013-04-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Change in Jupiter's Moment of Inertia due to Core Erosion and Planetary Contraction
我们探讨木星的归一化轴向转动惯量(NMOI)的变化,假设木星经历核心侵蚀。研究发现,木星的收缩和从30 M_地球的原始核心侵蚀20 M_地球的组合可以显著改变木星的NMOI随时间的变化。结果表明,木星的NMOI在其整个演化过程中可能从~0.235变化到~0.264。我们发现,动力学模型(Ward & Canup,2006,ApJ,640,L91)建议的NMOI值约为0.235,原则上与木星的原始内部结构一致。然而,低NMOI值只持续了木星演化的前10^6年。重新评估的动力学稳定性模型,以及更复杂的木星与核心侵蚀的演化模型似乎是必要的,以提供更强大的估计木星的原始NMOI。
2012-02-15 astro-ph.EP
BOWIE-ALIGN: JWST reveals hints of planetesimal accretion and complex sulphur chemistry in the atmosphere of the misaligned hot Jupiter WASP-15b
该研究利用JWST观测错位热木星WASP-15b的透射光谱,发现H₂O、CO₂吸收及超太阳金属丰度等线索,暗示星子吸积和复杂硫化学,为BOWIE-ALIGN巡天比较不同倾角热木星大气成分奠定基础。
2025-02-13 astro-ph.EP
Planetary systems in a star cluster I: the Solar system scenario
年轻的恒星大多数是在致密的恒星环境中发现的,甚至我们自己的太阳系也可能是在一个星团中形成的。在这里,我们数值探索的行星系的演变类似于我们自己的太阳系的星团。我们研究了星团中行星系的演化。大多数恒星相遇是潮汐的、双曲线的和绝热的。一小部分行星系在5000万年内从星团逃逸;逃逸速度较低的行星系统在逃逸过程中和之后通常保持完整。虽然星团内的大多数行星系保持完整,但在前5000万年期间,一个子集受到强烈扰动。随着时间的推移,0.3%-5.3%的行星会逃逸,有时会在恒星相遇后长达数千万年。木星的存活率最高,而天王星和海王星的逃逸率最高。除非直接受到恒星相遇本身的影响,木星经常作为一个屏障,保护类地行星免受外部行星系的扰动。在低密度环境中,木星提供保护,使其免受外部行星系的扰动,而在高密度环境中,邻近恒星对木星的直接扰动会破坏可居住带行星。存在于5000万年前的星团中的行星系之间以及逃逸的行星系之间的多样性很高,这有助于解释在星团和银河系中观测到的系外行星系统的高度多样性
2019-08-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hot Jupiters accreting onto their parent stars: effects on the stellar activity
热彗星(HJs)是一种巨大的气态行星,其轨道靠近其宿主恒星。由于它们的物理特性和靠近中心恒星,HJ是研究恒星-行星相互作用(SPI)过程的天然实验室。与SPI有关的现象可能包括行星大气的膨胀和蒸发、彗星尾和弓形激波的形成以及行星和恒星的磁场之间的磁层相互作用。一些研究表明,一些系统显示出与行星自转周期同步的恒星活动增强。在这项工作中,我们使用一个三维磁流体动力学模型,该模型描述了一个由恒星和HJ组成的系统,包括相应的行星风和恒星风。其目的是调查从行星蒸发的物质是否与恒星扩展日冕相互作用,并产生可观察到的特征。我们的模拟表明,在某些条件下,行星风主要沿着行星轨道扩展和传播。此外,一部分行星风与恒星风碰撞,一小部分行星的外流被恒星磁场汇集并撞击恒星表面。在这两种情况下,材料都被冲击加热到几MK的温度。这些现象可能表现为行星某些轨道阶段的恒星活动增强。
2021-11-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hot Jupiter and ultra-cold Saturn formation in dense star clusters
在稠密星团中发现热木星的高发生率挑战了基于场的热木星形成理论。在密集的星团中,行星系和飞掠恒星之间的相互作用相对常见。这对行星系有重大影响,主导了热木星的形成。在本文中,我们进行高精度,少体模拟恒星飞越和随后的行星迁移的集群。大参数空间探测表明,改变行星系结构的近距离飞越可以激活高偏心率迁移机制:Lidov-Kozai和行星-行星散射,导致密集星团中高的热木星形成率。我们的模拟预测,许多热彗星都伴随着“超冷土星”,被驱逐到数千AU的阿帕斯特拉。这种增加对于原本拥有两颗半长轴比为$\sim$ 4的巨行星和接近几乎垂直于行星轨道平面的飞掠星的行星系来说尤其显着。一个维里化星团的热木星形成率的估计下限是每颗恒星的$\sim 1.6\times10^{-4}(σ/{\rm 1kms^{-1}})^5({a_{\rm p}}/{\rm 20 AU})({M_{\rm c}}/{\rm 1000M_\odot})^{-2}$ Gyr $^{-1}$,其中$σ$是星团的速度色散,$a_{\rm p}$是行星系的大小,$M_{\rm c}$是星团的质量。我们的模拟产生了一个热木星丰度是$\sim$ 50倍,比在旧的疏散星团M67中观察到的小。我们预计,涉及双星的相互作用,以及第三个或更多的巨行星,将缩小差异。
2020-11-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
From Misaligned Sub-Saturns to Aligned Brown Dwarfs: The Highest $M_{\rm p}/M{_*}$ Systems Exhibit Low Obliquities, Even around Hot Stars
本研究通过恒星倾斜角测量发现,高行星-恒星质量比系统(如超级木星和褐矮星)即使在热恒星周围也趋于对齐,与低质量比系统的错位形成3.7σ偏差,表明这种对齐是原生的,并提出了经验质量比边界2×10⁻³。
2024-12-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Tilting Jupiter (a bit) and Saturn (a lot) During Planetary Migration
我们研究了行星晚期迁移对气态巨星的影响。我们考虑Nesvorny & Morbidelli(2012)的行星不稳定性模型,其中木星和土星的不稳定性可以在自旋轨道共振发生时被激发。当$s_7$和$s_8$的频率随着行星的迁移而改变,并与木星和土星的自旋矢量的进动频率相匹配时,就会发生最显著的共振。我们表明,木星可能已经获得了它目前的木星通过交叉的$s_8$共振。这将在早期阶段对移徙的性质规定严格的限制。当接近$s_7$共振时,在木星迁移的最后时刻,预计会对木星的质量产生额外的影响。这些效应的大小取决于木星岁差常数的精确值。土星的巨大引力很可能是被捕获到$s_8$共振中而激发的。这可能发生在行星迁移的后期,此时$s_8$频率的演化非常缓慢,并且满足捕获到与$s_8$的自旋轨道共振的条件。然而,土星是否与$s_8$处于自旋轨道共振目前尚不清楚,因为现有的土星自旋岁差观测和内部结构模型存在很大的不确定性。
2015-05-12 astro-ph.EP
Optical hydrogen absorption consistent with a thin bow shock leading the hot Jupiter HD 189733b
弓形激波是一种普遍存在的天体物理现象,它是由物体超音速通过气体引起的。最近,热木星系外行星HD 189733 b和WASP 12-b的紫外线金属跃迁中的过境前吸收被解释为是由行星弓形激波中压缩的材料引起的。在这里,我们提出了一个强大的检测时间分辨过境前,以及在运输中,吸收签名周围的热木星系外行星HD 189733 b使用高光谱分辨率观测几个氢巴耳末线。凌日前特征的线形和时间序列吸收的形状对系外行星周围扩展结构的形态和物理特征提供了最强的约束。在途测量证实了以前的外逸层H-α探测,尽管这里测量的吸收深度低了约50%。凌日前的吸收特征发生在预测的光学凌日前125分钟,从行星到恒星盘的投影线性距离为7.2行星半径。在巴耳末线中观察到的吸收强度指示光学上厚但物理上小的几何形状。我们将此信号建模为行星弓形激波的早期进入。如果弓形激波是由行星磁层介导的,那么从模型中导出的大间隔距离表明赤道行星磁场强度为28 G。更好地了解系外行星的磁场强度对于理解这些磁场在行星演化中的作用以及宜居带内行星上生命的潜在发展至关重要。
2015-07-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
TTV-determined Masses for Warm Jupiters and their Close Planetary Companions
虽然热彗星(轨道周期为$P<10\,$ d)的形成和性质已经引起了人们的极大关注,但对暖彗星($10<P<100\,$ d)的起源研究较少。利用凌日时间分析方法,给出了开普勒30、开普勒117、开普勒302、开普勒487和开普勒418五个含暖矮星的行星系的轨道参数。其中三颗开普勒-30 c($M_p=549.4{\pm{5.6}}M_{\oplus}$)、开普勒-117 c($M_p=702{\pm{63}}M_{\oplus}$)和开普勒-302 c($M_p=933\pm 527M_{\oplus}$)被确认为真正的暖彗星。从半径-温度关系中得出的见解导致了这样的推论,即热中子和暖中子可以通过${T_{\rm eff,c}} =1123.7\pm3.3$ K大致分开。此外,${T_{\rm eff,c}}$提供了一个良好的分离与伴侣分数一致的零($T_{\rm eff}>T_{\rm eff,c}$)和那些伴侣分数显着不同的零($T_{\rm eff}<T_{\rm eff,c}$)。
2018-07-06 astro-ph.EP
High-energy irradiation and mass loss rates of hot Jupiters in the solar neighborhood
巨大的气体行星靠近它们的主恒星,经历强烈的辐射。在极端情况下,光蒸发会导致跨音速的行星风,持续的质量损失可能会影响行星的演化。我们已经在太阳附近确定了九个热木星系统,根据预测,其中膨胀的行星大气应该可以通过莱曼α过境光谱检测。我们使用钱德拉和XMM-牛顿的7个目标的X射线观测,推导出的高能量照射水平的行星大气和由此产生的质量损失率。我们进一步得到改进的莱曼α光度估计的宿主恒星,包括星际吸收。根据我们的估计,WASP-80 b,WASP-77 b和WASP-43 b经历了最强的质量损失率,超过了HD 209458 b的质量损失率,其中已经证实了膨胀的大气层。此外,九个目标中有七个可能符合莱曼α过境光谱。最后,我们检查角动量转移的可能性,从热彗星的宿主恒星在我们的样本中的三个双星系统,但发现只有微弱的迹象,增加恒星旋转周期的WASP-77和HAT-P-20。
2015-02-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Empirical evidences for a planetary modulation of total solar irradiance and the TSI signature of the 1.09-year Earth-Jupiter conjunction cycle
利用1978年以来由ACRIM和PMOD卫星提供的太阳总辐照度(TSI)时间序列资料,对TSI时间序列进行了分析。我们发现行星引起的强迫和调制太阳活动的经验证据。功率谱和直接数据模式分析揭示了1.09年地球-木星合相周期的清晰特征,特别是在太阳活动周期23的最大值期间。这似乎表明,在太阳活动极大期,太阳的木星一侧稍微亮一些。当地球每1.09年穿过太阳-木星合线时,就会观察到这种效应。在TSI记录中观察到多个光谱峰,这些光谱峰与已知的行星谐波相一致,例如水星、金星、地球和木星之间的春季、轨道和会合周期:水星-金星春季潮汐周期(0.20年);水星轨道周期(0.24年);金星-木星大潮周期金星-水星会合周期(0.40年);金星-木星会合周期(0.65年);以及金星-地球春季潮汐周期(0.80年)。强有力的证据也发现了一个0.5年的TSI周期,这可能是由地球每年两次穿越太阳赤道平面驱动的,并可能表明纬度太阳光度不对称。由于春季和会合的行星周期似乎是本和TSI签名的振幅出现在太阳黑子周期最大值增强,我们推测,在年度和次年度尺度的引力和电磁行星太阳相互作用和内部非线性反馈可能调制太阳活动。引力潮汐力应该主要强调弹簧周期,而电-磁力可能与太阳摆动动力学有关,并将主要强调会合周期。
2013-07-29 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
A Uniform Search for Nearby Planetary Companions to Hot Jupiters in TESS Data Reveals Hot Jupiters are Still Lonely
我们提出了一个统一的搜索结果,在所有恒星周围的其他行星与确认的热行星观测凌日系外行星调查卫星(TESS)在其第1周期南黄道半球的调查。我们的搜索包括184个行星系,其中确认了$R_{p}$ > 8 $R_\oplus$和轨道周期< 10天的热彗星。使用最小二乘(TLS)算法来搜索可能被其他行星搜索管道错过的周期性信号。虽然我们回收了169个这些确认的热彗星,但我们的搜索在搜索的参数空间中没有发现新的行星候选者(P < 14天)。在TESS数据中,热彗星附近缺乏行星候选者,这支持了之前对每个单独系统进行凌日搜索的结果,现在下降到TESS的光度精度。这与高偏心率迁移地层情景的预期一致,但需要额外的地层指标进行最终确认。我们将凌日信号注入热木星样本的光变曲线中,以探测管道对目标参数空间的敏感性,发现在0.3 $\leq$ $R_{p}$ $\leq$ 4 $R_\oplus$和1 $\leq$ $P$ $\leq$ 14天内,行星的相关性与$R_{p}^{2.32}P^{-0.88}$成比例。考虑到该敏感性的统计分析提供了该目标参数空间中具有附近同伴的热闪烁率的中值和$7.3\substack{+15.2 \\ -7.3}\%$的$90\%$置信区间。这项研究展示了TESS如何独特地实现对几乎所有已知热彗星附近行星同伴的全面搜索。
2021-09-18 astro-ph.EP
Natural separation of two primordial planetary reservoirs in an expanding solar protoplanetary disk
陨石显示非碳(NC)和碳(CC)组之间的同位素组成二分法,表明在太阳原行星盘的星子形成发生在两个不同的水库。流行的观点是,一个快速形成的木星充当了这些水库之间的屏障。在这个模型中,我们发现了一个根本的不一致:如果木星是一个有效的漂流卵石块,那么内部NC水库耗尽径向漂移几十万年。如果木星让物质通过它,那么这两个水库将混合。相反,我们证明了到达的CC卵石在内盘延迟了几百万年的粘性膨胀的原行星盘。我们的研究结果支持木星形成于外盘(>10 AU),并允许相当数量的CC物质通过它,并被类地行星吸积。
2022-04-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence for the Late Arrival of Hot Jupiters in Systems with High Host-star Obliquities
已经表明,具有大质量热恒星原色的热彗星系统表现出广泛的恒星相似性。另一方面,具有低质量、冷的主恒星的热木星系统通常具有接近于零的恒星质量。对于这些观测结果,一个流行的解释是,热彗星与低质量主序星中存在的对流包层之间的有效潮汐相互作用。如果这个解释是准确的,那么对齐的系统应该比未对齐的系统更老。同样地,热木星主星的对流包层质量应该是预测其行星质量的有效指标。我们推导出均匀的恒星参数-包括对流包络质量-热木星的宿主恒星与高质量的天空投影的一致性推断。使用薄盘恒星人口的银河系速度色散作为相对年龄代理,我们发现,热木星的主机恒星大于中位数的温度比热木星的主机恒星小于中位数的温度。两个群体之间的相对年龄差异较大的热木星的主机星小于中位数的分数对流包层质量,是显着的3.6- $σ$水平。我们确定恒星质量,而不是对流包络质量,作为最好的预测恒星的热木星系统的质量。对这些观测结果的最好解释是,在未对准的系统中,许多热彗星在它们的母原行星盘消散很久之后才到达它们的宿主恒星附近。观测到的年龄偏移对流信封质量的依赖性表明,潮汐重新调整有助于人口对齐热彗星轨道恒星对流信封。
2022-04-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Spin-Orbit Alignment of 8 Warm Gas Giant Systems
本研究通过ESPRESSO观测8个暖气体巨行星的RM效应,发现它们轨道对齐,且暖木星比热木星更对齐,暗示其形成于原初对齐的盘中并平静演化。
2025-05-28 astro-ph.EP
A natural formation scenario for misaligned and short-period eccentric extrasolar planets
最近发现的强烈错位的凌日系外行星对既定的行星形成理论提出了挑战,该理论假设行星系是孤立形成和演化的。然而,事实上,大多数恒星确实是在星团中形成的,这就提出了一个问题,即形成中的行星系到底有多孤立。除了辐射力和潮汐力之外,恒星形成区域中致密气体聚集体的存在也是原行星盘或系统扰动的潜在来源。在这里,我们表明,随后捕获的气体从大扩展吸积信封到一个典型的拱星盘通过恒星可以倾斜盘平面逆行方向,自然解释形成强烈倾斜的行星系。此外,内部盘区域可能变得更致密,因此更易于快速凝结和行星形成。先前存在的行星系被气体流压缩,导致近距离错位的热彗星和短周期偏心行星的自然发生。这种事件的可能性主要取决于星团的气体含量,因此预计在最年轻的星团中最高。
2012-01-31 astro-ph.EP
Hot Jupiter formation in dense clusters: secular chaos in multi-planetary systems
系外行星的观测显示,热彗星的出现率与恒星的聚集有关。在星团中,行星系和近距离飞掠恒星之间的相互作用可以显著改变原共面圆形行星系的结构。密集星团中的飞掠对热木星的形成有重大影响,通过激活高偏心率激发机制,如齐佩尔-利多夫-科扎伊(ZLK)效应和行星-行星散射。此前的研究表明,如果行星系中存在两颗巨行星,近距离飞掠可以高效激活ZLK机制,从而引发高偏心率潮汐迁移,最终在星团中形成热彗星。在这里,我们扩展了我们以前的研究与多行星(三重)系统。我们使用代码{ \tt SpaceHub}对恒星飞掠和随后的受扰行星系内的行星迁移进行高精度、高精度的少体模拟。我们的模拟表明,在一个集群中的多行星系统上的一个单一的近距离飞越可以激活长期的混乱,并最终导致热木星形成通过高偏心率迁移。我们发现,每个系统的热木星形成率的增加与行星系的大小以及与外行星的质量,我们量化的相对形成分数的参数范围。通过长期混沌形成的热彗星预计将伴随着具有很长周期的大规模同伴。我们的研究进一步表明,这种飞越引起的长期混乱是首选的低密度集群,多行星系统更有可能生存,它有助于热木星形成的星团相比,飞越引起的ZLK机制的一个显着的部分。
2021-09-27 astro-ph.EP astro-ph.GA
Cloud Atlas: Hubble Space Telescope Near-Infrared Spectral Library of Brown Dwarfs, Planetary-mass companions, and hot Jupiters
贝叶斯大气反演工具可以对棕矮星和热矮星大气的性质进行约束。为了充分利用这些方法,具有充分理解的不确定性的高信噪比光谱库是必不可少的。我们提出了一个高信噪比(1.10-1.69微米)的76个棕矮星和热彗星的热发射光谱库。我们所有的光谱都是用哈勃太空望远镜的广角相机3号仪器和它的G141棱镜获得的。这些天体的近红外光谱类型从L4到Y1不等。我们的八个目标估计质量低于氘燃烧极限。我们分析了数据库,以确定特殊的对象和/或多个系统,得出的结论是,这个样本包括两个非常低的表面重力对象和五个中等表面重力对象。此外,旨在寻找复合大气褐矮星的光谱指数表明,我们样本中的八个物体是拥有这种大气的强有力的候选者。这些天体都不是过亮的,因此它们的复合大气层不太可能是由伴星引起的人造物。八个确认的候选者中有五个被报道为光度可变的,这表明复合大气指数在识别具有强烈异质云层覆盖的棕矮星方面是有用的。我们在近红外色星等图中比较了热矮星和棕矮星。我们确认,在我们的样本中,最冷的热彗星的光谱类似于中L型矮星,和最热的热彗星的光谱类似于M型矮星。我们的样本提供了一个广泛的超冷大气的统一数据集,允许大规模的比较研究,并提供了一个HST的传统光谱库。
2018-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
WASP-117b: a 10-day-period Saturn in an eccentric and misaligned orbit
WASP-117 b是WASP巡天发现的第一颗周期超过10天的行星。这颗行星的质量为$M_p= 0.2755 \pm 0.0089 \, M_{J}$,半径为$R_p= 1.021_{-0.065}^{+0.076}\, R_{J}$,并以偏心($ e= 0.302 \pm 0.023 $),$ 10.02165 \pm 0.00055 $ ~d的轨道围绕着一颗主序星F9。其主星的亮度(V=10.15等)使WASP-117成为后续观测的良好目标,其近星点行星平衡温度为$T_{eq}= 1225_{-39}^{+36}$ K,行星平均密度($ρ_p= 0.259_{-0.048}^{+0.054} \, ρ_{J}$)较低,是周期约为10天的行星中透射光谱学的最佳目标之一。从Rossiter-McLaughlin效应的测量,我们推断$β= -44 \pm 11$度的行星轨道和恒星自转轴之间的投影角,我们进一步推导出$ψ= 69.6 ^{+4.7}_{-4.1}$度的轨道曲率。由于轨道间隔很大,导致轨道圆化和行星轨道与恒星平面重新对齐的潮汐力很弱,在系统寿命期间对行星轨道的影响很小。WASP-117 b加入了一个小样本的过境巨行星,其轨道周期超过8天。
2014-08-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Early evidence for isotropic planetary obliquities in young super-Jupiter systems
University of Toronto(多伦多大学);University of Toronto Mississauga(多伦多大学密西沙加分校);University of Toronto Scarborough(多伦多大学士嘉堡分校);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);CU Boulder(科罗拉多大学博尔德分校)
研究通过分层贝叶斯框架分析年轻超级木星系统的自转倾角分布,发现各向同性倾角的证据支持湍流碎片化理论。
2025-11-06 astro-ph.EP
How Jupiters save or destroy inner Neptunes around evolved stars
大约6千兆年后,我们的太阳将演变成一颗红巨星,最终以白矮星的形式结束生命。几乎所有已知的外行星系的宿主恒星都会发生这种恒星变形,因此对它们的最终命运至关重要。很明显,最里面的行星将在巨行星阶段被吞没和蒸发,而位于更远的行星将幸存下来。然而,在~ 1 - 10 au之间的行星的命运还没有用多行星潮汐处理来研究。在这里,我们第一次结合多行星的相互作用,恒星演化,潮汐效应的N体代码来研究海王星-木星行星系的演化。我们报告说,海王星质量的行星的命运,比海王星质量的行星更接近恒星,可能与单个海王星的命运非常不同。引力相互作用、质量损失和潮汐的同时效应可以驱使行星系走向平均运动共振。穿过这些共振特别影响海王星的偏心率,从而也影响它的命运,可能是被吞没,与质量为1000的行星碰撞,从系统中喷出,或者在更大的分离中生存。
2020-07-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Constraining Planetary Formation Models Using Conditional Occurrences of Various Planet Types
本文通过统计超级地球、温暖木星和冷木星之间的条件出现率,发现冷木星系统中超级地球显著增多,并利用这些相关性约束行星形成模型。
2024-02-27 astro-ph.EP
Search for planets in hot Jupiter systems with multi-sector TESS photometry. II. Constraints on planetary companions in 12 systems
空间望远镜的不间断观测提供了探测地面观测错过的小行星的浅凌所需的光度精度。我们使用凌日系外行星勘测卫星(TESS)的数据在12个拥有热彗星的行星系中寻找附近的行星同伴:HD 2685,Qatar-10,WASP-4,WASP-48,WASP-58,WASP-91,WASP-120,WASP-121,WASP-122,WASP-140,XO-6和XO-7。我们还应用了基于均匀确定的中间过境时间的过境时间方法,以寻找可能对已知行星产生引力扰动的非过境同伴。我们在这些系统中没有发现其他行星,直到海王星下的球体。这一负面结果与统计研究一致,支持高偏心率迁移是所研究的巨行星进入今天观测到的紧密轨道的途径。
2022-02-24 astro-ph.EP
TOI-1518b: A Misaligned Ultra-hot Jupiter with Iron in its Atmosphere
我们提出了TOI-1518 b的发现-一个超热的木星绕着一颗明亮的恒星$V = 8.95$。这颗凌日行星是使用EXPRESS的高分辨率光学透射光谱确认的。它是膨胀的,有$R_p = 1.875\pm0.053\,R_{\rm J}$,并表现出几个有趣的性质,包括轨道错位(${240.34^{+0.93}_{-0.98}}$度)和近掠凌($b =0.9036^{+0.0061}_{-0.0053}$)。这颗行星围绕一颗快速旋转的F0主星($T_{\mathrm{eff}} \simeq 7300$ K)运行1.9天,并经历了强烈的辐射。值得注意的是,TESS数据显示了一个清晰的二次日食,深度为$364\pm28$ ppm和一个显着的相位曲线信号,从中我们获得了大约320 ppm的相对昼夜行星通量差和5.2 $σ$检测到的主恒星上的椭圆形畸变。根据最近在超热木星大气中探测到的原子和电离物质,我们进行了大气互相关分析。我们检测中性铁(${5.2σ}$),在$K_p = 157^{+68}_{-44}$公里的$^{-1}$和$V_{\rm sys} = -16^{+2}_{-4}$公里的$^{-1}$,增加了另一个对象的小样本的高度辐射的气体巨行星与铁检测传输。到目前为止,探测器特别青睐半径为$\gtrsim 1.78\,R_{\rm J}$的膨胀气体巨星;尽管这可能是由于观测偏差。TOI…
2021-08-25 astro-ph.EP
A General Origin for Multi-Planetary Systems With Significantly Misaligned USP Planets
超短周期行星(英语:Ultra-short-period planets)是指轨道周期小于一天的系外行星,其独特之处在于它们的轨道位于主恒星的标称磁截断间隙内。在某些情况下,USP行星也被观察到表现出独特的动力学参数,例如相对于附近行星的倾斜角明显失调。在本文中,我们将探讨如何托管USP行星的多行星系统的几何形状可以预期随着恒星年龄的演变。特别是,我们探讨了USP行星的相互倾斜和宿主恒星的四极矩($J_2$)之间的关系。我们使用长期微扰理论来预测过去的例子TOI-125系统的演变,然后使用长期N体模拟确认我们的结果的有效性。通过研究候选USP行星和TOI-125系统中其他三颗短周期行星之间的错位是如何产生的,我们打算更好地理解具有错位USP行星的系统的人口,以及如何在其动力学历史的背景下解释其观测参数。
2021-09-24 astro-ph.EP
Two regimes of interaction of a Hot Jupiter's escaping atmosphere with the stellar wind and generation of energized atomic hydrogen corona
利用二维轴对称多流体动力学模型,模拟了HD 209458b的逃逸大气层与其宿主G型星的星风在不同轨道距离上的相互作用.一个现实的太阳一样的光谱的XUV辐射电离和加热的行星大气,氢光化学,以及恒星行星潮汐相互作用被考虑到产生自洽的大气流体动力外流。两个不同的制度的行星和恒星风的相互作用已经建模。这些是:1)“被恒星捕获”状态,当潮汐力和压力梯度驱使行星物质越过洛希瓣朝向恒星时,和2)“被风吹”状态,当足够强的恒星风限制逃逸的行星大气并将其引导到尾部时。该模型详细模拟了行星原子、质子和恒星风之间的流体动力学相互作用,以及行星原子和恒星质子之间的电荷交换导致的行星周围高能中性原子(ENA)的产生。ENA云的位置和形状无论是作为电离层顶和弓形激波之间的抛物面壳(对于“风吹”状态),还是作为行星流和恒星风之间接触边界处的湍流层(对于“恒星捕获”状态),对于解释系外行星凌日谱中Lyα吸收特征和表征等离子体环境都是重要的。
2017-01-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
The New Generation Planetary Population Synthesis (NGPPS). III. Warm super-Earths and cold Jupiters: A weak occurrence correlation, but with a strong architecture-composition link
最近的观测结果表明,内部超级地球和外部巨行星的出现率之间存在正相关关系。这些结果提出了一个问题,即这种趋势是否可以用行星形成理论来重现和解释。在这里,我们调查的性质,内部超级地球和外部巨行星,形成根据核心吸积的情况。我们研究这些行星物种之间的相互关系,在合成行星系,并比较它们观察到的系外行星人口。我们调用了行星形成和演化的第三代伯尔尼模型来模拟1000个多行星系统。然后,我们将这些合成系统与观察到的样本进行比较,考虑到扭曲观察到的人口统计数据的检测偏差。在同一个系统中,温暖的超级地球和寒冷的彗星的形成与单独的外观相比有所增强,尽管它比通过观测提出的要弱。我们将这种差异归因于温暖和动态活跃的巨行星,它们经常破坏内部系统,特别是在高金属含量的环境中。一般来说,两种行星类型的联合出现需要起源原行星盘中的中间固体储存器。此外,我们发现不同系统架构中行星的挥发性含量存在差异,并预测高密度超级地球更有可能拥有一个外部巨星。这种相关性可以通过观测来检验。
2020-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence for Hidden Nearby Companions to Hot Jupiters
第一个被发现的太阳系外世界--在短周期轨道上的巨大的“热行星”--对以太阳系为中心的行星形成模型来说是一个惊喜,促进了行星系演化新理论的发展。几乎没有观测到的热彗星附近的行星伴星被广泛引用作为支持高偏心率潮汐迁移的证据:在一个框架中,热彗星在其出生的原行星盘中形成更远的位置,然后以极高的偏心率向内抛出,剥离任何接近行星伴星的系统。在这项工作中,我们提出了新的结果,从整个四年开普勒数据集的过境时间变化的搜索,表明至少$12\pm6\%$的热彗星有一个附近的行星伴侣。这一部分的热彗星被认为有一个静态的动力学历史,这样系统就可以保留它们附近的同伴。我们还证明了附近的行星同伴普遍存在于温暖的彗星($\geq70\pm{16}\%$),这表明温暖的彗星通常是安静地形成的。最后,我们将我们的研究结果与现有的观测约束相结合,提出了一个“偏心迁移”的框架,通过在紧凑的多行星系统中的磁盘后动态雕刻形成短周期巨行星。我们的框架表明,热彗星构成了巨大行星的自然结束阶段,这些行星的偏心率范围很广,轨道达到足够小的近点-无论是从它们在盘阶段的最终轨道配置,还是从后盘阶段的偏心率激发-以触发有效的潮汐循环。
2023-02-24 astro-ph.EP
Quantifying Jupiter's influence on the Earth's impact flux: Implications for planetary habitability
长期以来,人们一直认为巨行星的存在是潜在宜居行星上生命发展的先决条件。有人认为,如果没有木星,地球将受到一种惩罚性的撞击机制,这将大大阻碍或完全阻止我们星球上生命的发展。虽然这一想法被广泛接受,以前很少有研究进行支持it.In这里,我们提出的几套动力学积分的结果,用于模拟木星的质量和轨道的影响,将经历的地球的影响率。我们发现,木星在确定地球撞击通量方面的作用远不是一个简单的盾牌,而是比以前认为的要复杂得多。这类巨行星远非一个简单的朋友,它们可能更有可能危及其他宜居行星上生命的发展。
2012-02-06 astro-ph.EP
Effect of stellar wind induced magnetic fields on planetary obstacles of non-magnetized hot Jupiters
本文研究了磁化恒星风等离子体与非磁化或弱磁化热彗星逃逸高层大气的部分电离流体动力氢外流之间的相互作用。我们以热木星HD 209458 b为例,假设其内禀磁矩可以忽略不计。对于这颗行星,恒星风等离子体相互作用在行星的高层大气中形成了一个障碍,其中磁层顶的位置取决于恒星风和膨胀大气之间的压力平衡条件,并由恒星极紫外(EUV)辐射加热。结果表明,中性大气原子进入恒星风主导的区域,在那里它们被光电离和电荷交换电离,然后与恒星风混合。使用三维磁流体动力学(MHD)模型,我们表明,诱导磁场的形式在前面的行星障碍,这似乎是更强的相比,由太阳风与金星和火星的相互作用产生的。根据恒星风的参数,由于感应磁场,行星障碍物可以移动到接近行星的0.5-1行星半径。最后,我们讨论了如何估计热彗星的内禀磁矩可以推断耦合流体动力学的上层行星大气和MHD恒星风相互作用模型与紫外观测。特别是,我们发现HD 209458 b的内禀磁矩可能是木星的10-20%。
2017-08-04 astro-ph.EP
Polarization of hot Jupiter systems: a likely detection of stellar activity and a possible detection of planetary polarization
我们提出了四个明亮的热木星系统($τ$ Boo,HD 179949,HD 189733和51 Peg)的高精度线性偏振观测,并使用这些数据来搜索来自行星的偏振反射光。51 Peg的数据与预期水平的反射光偏振信号一致,具有2.8 $σ$显著性和1.9%的误报警概率。需要更多的数据来确认该系统中反射光的检测。HD 189733显示出高度变化的偏振,这似乎是最有可能的结果,磁活动的主恒星。这掩盖了由于反射光引起的任何偏振,但不能排除预期水平为$\sim$ 20 ppm的偏振信号。$τ$ Boo和HD 179949没有显示出由于反射光引起的偏振的证据。这些结果与许多热超导体具有低几何曲率的观点是一致的。要准确地探测来自热反射器的偏振反射光,可能需要进一步提高仪器的灵敏度。
2021-01-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Discovery of a Planetary Companion Interior to Hot Jupiter WASP-132 b
热彗星通常被观测到缺乏近距离的行星伴星,这一趋势被解释为高离心率迁移的证据。我们提出了WASP-132 c(TOI-822.02)的发现和验证,这是一颗1.85 $\pm$ 0.10 $R_{\oplus}$的行星,位于热木星WASP-132 b内部的1.01天轨道上。凌日系外行星勘测卫星(TESS)和地面跟踪观测,结合审查和验证分析,使我们能够排除常见的天体物理误报,并验证观测到的WASP-132 c作为行星产生的凌日信号。对此信号运行验证工具\texttt{vespa}和\texttt{triceratops},得到的假阳性概率分别为$9.02 \times 10^{-5}$和0.0107。对存档的CORALIE径向速度数据进行分析,得出任何1.01天信号振幅的3 $σ$上限为28.23 ms $^{-1}$,对应于37.35 $M_{\oplus}$的3 $σ$质量上限。动力学模拟表明,系统是稳定的3 $σ$的行星和轨道参数的时间尺度为$\sim$ 1亿年的不确定性。在热木星WASP-132 b附近存在一颗行星伴星,使得这颗巨行星通过高离心率迁移形成和演化的可能性非常小。WASP-132 c是热彗星附近为数不多的行星伙伴之一,它对系统的形成和热彗星作为一个群体具有重要意义。
2022-05-11 astro-ph.EP