Energy Optimization in Extrasolar Planetary Systems: The Transition from Peas-in-a-Pod to Runaway Growth
受太阳系外行星观测样本中发现的趋势的启发，本文确定了形成行星系的潮汐平衡态--服从角动量守恒，恒定的总质量和固定的轨道间距。在低质量极限（适用于质量为$m_{\rm p}\sim10M_\oplus$量级的超地球类行星）中，之前的工作表明，能量优化会导致质量几乎相等的行星，圆形轨道被限制在一个平面上。本处理一般化以前的结果，包括行星体的自引力。对于行星中具有足够大的总质量$m_{\scriptstyle T}$的系统，优化的能量状态从几乎相等质量行星的情况切换到一个行星包含大部分材料的配置。这种转变发生的临界质量阈值约为$m_{\scriptstyle T} \ge m_{\scriptstyle C}\sim40M_\oplus$（其中的值取决于行星轨道的半长轴，恒星质量和其他系统属性）。这些能量优化的考虑适用于广泛的质量尺度，从双星到行星系，再到围绕我们太阳系中的巨行星运行的卫星集合。
2020-02-25 astro-ph.EP
Effects of Unseen Additional Planetary Perturbers on Compact Extrasolar Planetary Systems
受开普勒任务发现的大量紧凑的太阳系外行星系的启发，本文考虑了由于可能的额外的外行星的扰动。发现的紧凑系统有时包含多个凌日行星，因此它们的轨道角动量矢量紧密对齐。由于行星轨道容易受到倾角强迫振荡的影响，这些系统高度对齐的性质限制了可能的额外（非过境）行星。如果这些太阳系外围区域的行星有足够大的质量或足够小的半长轴，它们将导致紧凑的内部轨道在凌日配置中振荡。本文考虑了被发现拥有五颗或更多行星的紧凑系统的动力学。为了不干扰这些系统的连续，相互过境的状态，额外的行星同伴通常必须有近星点$p>10$ AU。具体的限制被认为是18个行星系，这是通过边缘化其他轨道参数使用三种不同的选择先验的同伴属性（均匀的前，过境启发前，和非过境盘前）。一个单独的合奏数值实验表明，这些紧凑的系统一般不能包含彗星类似物，而不破坏观测到的轨道。我们还考虑了这些约束如何依赖于系统的属性，并发现行星系的表面密度是最重要的变量之一。最后，我们提供了两个系统，WASP-47和开普勒-20，这种分析提供了有趣的限制的具体结果。
2017-02-24 astro-ph.EP
Effects of a planetesimal debris disk on stability scenarios for the extrasolar planetary system HR 8799
HR 8799是一个四行星系统，也有一个碎片盘。通过数值积分行星和星子盘，我们发现外部星子盘和行星之间的相互作用可以影响系统的寿命。我们首先考虑共振行星的配置，保持稳定至少7万年没有碎片盘。一个只有最外层行星质量1%（大约是海王星质量）的外部碎片盘足够大，足以在2到6百万年后将系统拉出共振。其次，我们考虑在不到几十万年内不稳定的构型。我们发现，这些可以通过质量超过最外层行星质量10%的碎片盘来稳定。我们的两组模拟表明，对行星系长期稳定性的估计应考虑到碎片盘的作用。
2013-01-09 astro-ph.EP
Mean-Motion Resonances of High Order in Extrasolar Planetary Systems
近年来发现了许多多行星系统。其中一些是在平均运动共振（MMR）。行星形成理论成功地解释了2：1、3：1和其他低共振的形成是会聚迁移的结果。然而，高阶共振需要高的初始轨道偏心率，以便通过该过程形成，并且这些通常在耗散盘中是出乎意料的。我们提出了一种使用额外的行星产生大的初始偏心率的方法。这个过程使我们能够形成高阶MMR，并使用遗传N体代码预测新的行星。
2009-10-23 astro-ph.EP
The HARPS search for southern extrasolar planets. XXIII. 8 planetary companions to low-activity solar-type stars
在本文中，我们提出了我们的HARPS径向速度数据的八个低活动的太阳型恒星属于HARPS体积有限的样本：HD 6718，HD 8535，HD 28254，HD 290327，HD 43197，HD 44219，HD 148156和HD 156411。开普勒拟合这些数据揭示了这些目标周围存在低质量的同伴。这些伴星的最小质量在0.58到2.54 MJup之间，属于行星质量域。这些行星的轨道周期从略小于一年到近七年不等。本文中提出的八个轨道表现出各种各样的偏心率：从0.08到0.8以上。
2010-08-26 astro-ph.EP
Using Satellites to Probe Extrasolar Planet Formation
行星卫星是行星系的一个组成部分。在这里，我们对它们的形成做了两个预测。首先，具有一系列显著特征的原始卫星只在巨行星周围形成。如果这是真的，那么一个行星系统的原恒星星云的大小和持续时间，以及它的雪线的位置，可以通过知道它的哪些行星拥有原始卫星而哪些没有来限制。第二，所有围绕类地行星的卫星都是由撞击形成的。如果这是真的，这将极大地加强对类地行星历史的限制，因为它们的卫星的组成，大小和动力学。
2012-04-04 astro-ph.EP
The role of dissipative evolution for three-planet, near-resonant extrasolar systems
近距离行星系的早期动力学演化是由行星引力相互作用、轨道迁移和耗散效应的复杂组合形成的。虽然轨道迁移收敛的过程预计会经常产生共振的行星系，但以前的分析表明，在长期能量阻尼的影响下，最初共振的行星对的半长轴将逐渐发散，产生过多的行星周期比，稍微超过精确的可伸缩性。虽然这一特征在靠近太阳系外行星的轨道分布中非常明显，但现有的理论图像仅限于行星三体问题的特定情况。在这项研究中，我们概括的耗散发散的共振轨道的多共振链的框架，并将我们的研究结果应用到目前的观测普查的良好特征的三行星系统。专注于2：1和3：2的可伸缩性，我们确定了三个3行星系统，其目前的轨道结构是一致的进化历史，其中收敛迁移首先锁定的行星到一个多共振配置和随后的耗散排斥的轨道远离精确的可伸缩性。然而，我们发现，多行星系的整体样本的架构是不符合这个简单的情况下，这表明额外的物理机制必须发挥主导作用，在早期阶段的行星系的动力学演化。
2019-03-22 astro-ph.EP
On the Stability of Extrasolar Planetary Systems and other Closely Orbiting Pairs
本文研究恒星自转对角动量收支有重要贡献的行星系潮汐平衡的稳定性。首先，我们将经典的两个物体的稳定性考虑应用到行星系--其中一个物体的质量比另一个小得多。这些稳定性准则的应用开普勒样本的一个子集表明，大多数的系统是不是在一个稳定的平衡态。出于这一发现，我们推广的稳定性计算，包括四极矩的主机星。一般来说，一个稳定的平衡需要系统的角动量超过一个最小值（这里表示为$L_X$），并且行星的轨道角动量超过总角动量的一个最小分数。大多数，但不是全部，在样本中观察到的行星系有足够的总角动量，以允许一个平衡态。然而，即使有了本文的推广，大多数系统的轨道角动量（相对于总的）太小，并且不处于平衡构型。最后，我们考虑了这些行星系的时间演化，结果限制了恒星的潮汐品质因数，并建议$10^6\le{Q_\ast}\le10^7$。
2014-11-11 astro-ph.EP
On the protection of extrasolar Earth-like planets around K/M stars against galactic cosmic rays
先前的研究表明，在M星周围的宜居带附近的太阳系外类地行星对银河系宇宙射线（GCR）的保护很弱，导致到行星大气顶部的粒子通量大大增加。这种系外行星的弱屏蔽主要有两个影响：（a）对于一个近距离行星，潮汐锁定会大大减少行星的磁矩。因此，这样一颗靠近太阳系的系外行星不受扩展的磁层的保护。(b)这颗行星的轨道距离很小，使它暴露在比轨道距离更大的恒星风密度更大的恒星风中。这种密集的恒星风导致磁层的额外压缩，这可以进一步降低对GCR的屏蔽效率。本文分析和比较了（a）和（b）的影响，表明星风随轨道距离的变化对宇宙线屏蔽的影响很小。相反，M星行星的弱屏蔽可以归因于它们的小磁矩。进一步分析了行星质量和成分对行星磁矩的影响，从而修正了宇宙线屏蔽效率。我们表明，更大质量的行星不一定更好地保护免受银河系宇宙射线，但行星的整体组成可以发挥重要作用。
2009-02-05 astro-ph.EP
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
Multi-Aperture Imaging of Extrasolar Planetary Systems
在本文中，我们回顾了红外恒星干涉仪可以用来执行太阳系外行星系统的直接检测的各种方式。我们首先回顾了基于经典恒星干涉测量的技术，其中（复杂的）vibrations测量，然后描述如何更高的动态范围可以实现与调零干涉。然后讨论了零干涉测量法在黄道光盘和太阳系外行星研究中的应用，并举例说明。
2010-12-02 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
GMRT radio observations of the transiting extrasolar planet HD189733b at 244 and 614 MHz
我们报告了一个敏感的搜索米波长的发射在244和614 MHz的HD 189733 b，最近的已知太阳系外凌行星的“热木星”型。为了区分任何行星发射可能的恒星或背景贡献，我们观察了7.7小时的系统，包括行星在主星后面的日食。这些GMRT观测提供了非常低的（3 sigma）上限，244 MHz时为2 mJy，614 MHz时为160 micro-Jy。这些极限分别比最近在340 MHz附近频率下报告的极限深约40倍和500倍。我们没有探测到的可能解释包括：（1）地球位于行星的发射光束之外;（2）它的发射变化很大，比我们观测到的时间采样更快;（3）行星的发射本质上太弱;或者更可能的是，（4）由于行星的磁场很弱，发射主要是在较低的频率。我们简要地讨论这些可能性和限制这个外行星系环境。
2009-06-15 astro-ph.EP
Magnetic Fields of Extrasolar Planets: Planetary Interiors and Habitability
木星的无线电辐射与其行星尺度的磁场有关，航天器的调查显示，大多数行星和一些卫星都有或曾经有一个全球性的磁场。由内部发电机产生的磁场是限制行星内部性质的少数遥感手段之一。对于地球来说，它的磁场被推测是其可居住性的部分原因，而太阳系外行星的磁场的知识可能是评估其可居住性所必需的。木星和其他太阳系行星的无线电发射是由电子回旋脉泽产生的，探测太阳系外行星的电子回旋脉泽将能够测量太阳系外行星的磁场。这份白皮书大量借鉴了W。M.凯克空间研究所的报告《行星磁场：行星内部和可居住性》（拉齐奥、史考尼克、哈利南等人），它结合了在美国天文学会专题会议“行星可居住性的无线电探索”上讨论的主题，它补充了天体生物学科学战略白皮书“太阳系以外的生命：空间天气及其对可居住世界的影响”（Airapetian等人），它涉及到NASA天体生物学战略中讨论的行星磁场的各个方面。
2018-03-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The 1:1 resonance in Extrasolar Systems: Migration from planetary to satellite orbits
我们提出了家庭的对称和非对称的周期轨道在1/1共振，一个行星系组成的一个恒星和两个小机构，在比较的恒星，在同一个平面内移动的相互吸引力。稳定的1/1共振周期轨道属于一个有行星分支和卫星分支的家族，行星分支中的两颗行星以非零偏心率运行在近似开普勒轨道上，卫星分支中的两颗行星之间的引力相互作用主导了来自恒星的吸引力，两颗行星形成了一个围绕恒星旋转的近距离双星。研究了该族周期轨道的稳定区域。接下来，我们研究了一个包含两颗行星的行星系，当系统中包含一个拖曳力时，系统初始处于稳定的1/1共振周期运动。我们证明，如果我们开始与1/1共振的行星系与大偏心率，系统迁移，由于阻力，{ \it沿家庭的周期轨道}，并最终被困在一个卫星轨道。原则上，这提供了一个产生卫星系统的机制：我们从一个行星系开始，最后一个阶段是一个系统，其中两个小天体形成一个近距离双星，其质心围绕恒星旋转。
2011-05-13 astro-ph.EP
On the mutually inclined orbits of planets in the CoRoT-7 extrasolar planetary system
我们提出了一种方法，能够确定CoRoT-7的行星是否在相互倾斜的轨道上运动，其数量级为i > 10度。太阳系外系统CoRoT-7的行星与主星的距离非常近，这导致了其快速的动力学发展。因此，在用CoRoT卫星从空间进行至少三年足够精确的观测之后，就有可能确定最内侧行星CoRoT-7 b相对于观测者的倾角。不同的倾角会导致不同的持续时间的过境时间的行星在前面的恒星，因此会给我们一个更好的知识，这个系统的架构。借助数值积分和分析估计，我们检查如何倾斜轨道的额外的行星将改变过境持续时间的CoRoT-7 b。经过3年的观测，当一颗额外的行星将在相对于CoRoT-7 b倾斜的轨道上（I_mutual > 10度）时，可以观察到凌日持续时间增加了分钟数量级。
2010-10-18 astro-ph.EP
Clouds in the atmospheres of extrasolar planets. II. Thermal emission spectra of Earth-like planets influenced by low and high-level clouds
我们研究了多层云（低层水云和高层冰云）对绕不同类型恒星运行的类地行星的热发射光谱的影响。由于云的波长依赖性吸收和散射特性，云对行星的发射光谱有重要影响。我们还调查了云的影响，从低分辨率光谱获得行星地面温度的信息的能力。
2011-05-18 astro-ph.EP
Probing Extrasolar Planetary Systems with Interstellar Meteors
第一个星际天体“Oumuamua”于2017年在太阳系中被Pan-STARRS发现，允许校准其大小为$\sim 100\;$ m的星际流星的撞击率。CNEOS 2014-01-08的发现允许校准其大小为$\sim 1\;$ m的星际流星的撞击率。通过对星际尘埃颗粒的分析，可以校准小到$\sim 10^{-8}\;$ m大小的较小星际流星的撞击速率。我们分析了星际流星的尺寸分布，发现对于$N(r)\propto r^{-q}$形式的光滑幂律拟合，$q$的可能值在$3.41 \pm 0.17$范围内。然后，我们考虑分析星际流星的可能性，以了解他们的父母行星系。我们提出了一个战略，用于确定星际流星的轨道和化学成分，使用网络的$\sim 600$全天空相机系统跟踪和进行远程光谱大于$\sim 5$厘米流星每隔几年一次。它也应该有可能从撞击地点取回陨石，提供来自其他行星系的第一批材料样本。
2019-06-07 astro-ph.EP
The Compositional Diversity of Extrasolar Terrestrial Planets: II. Migration Simulations
先前的工作已经发现，在已知的太阳系外行星系中，预计会出现各种各样的类地行星。但这类研究忽略了巨行星迁移的影响，这种现象被认为在外太阳系中非常普遍。在这里，我们介绍了在动力学模拟中形成的类地行星成分的计算，其中包含不同程度的巨行星迁移。我们使用的化学平衡模型的固体物质存在于磁盘的五个已知的行星宿主恒星：太阳，GJ 777，HD 4203，HD 19994和HD 213240。巨行星迁移对模拟的类地行星的组成有很大影响，因为迁移导致在一定温度范围内凝结的类地行星组成部分之间发生大规模混合。这种混合作用1）增加了类地行星馈送区中富镁硅酸盐的典型丰度，从而与静态巨行星轨道的模拟相比，增加了具有类地成分的行星的频率;以及2）显著增加了向类地行星输送含水相（水和蛇纹石）的效率，从而产生了水世界和/或湿地球。我们的研究结果表明，虽然各种各样的类地行星的成分仍然可以产生，行星与地球一样的成分应该是常见的太阳系外行星系。
2012-09-23 astro-ph.EP
Detection and Characterization of Extrasolar Planets through Mean-Motion Resonances: Simulations of Hypothetical Debris Disks
行星对邻近盘的引力影响为探测和研究太阳系外行星系提供了强有力的工具。在这里，我们表明，差距可以打开动态冷碎片磁盘的平均运动共振的轨道行星。这些间隙是从行星本身的轨道上打开的，这表明并非所有的盘间隙都需要包含行星体。这些间隙大而深，足以在大范围合理的盘行星参数的解析盘图像中检测到，尽管我们迄今为止还没有发现任何这样的间隙。间隙的形状和大小可以诊断行星的位置、偏心率和质量，并允许人们推断出看不见的行星的存在，以及这些系统中可见和不可见行星的许多重要参数。我们提出的表达式，使行星质量计算所观察到的差距的宽度和位置。
2016-03-29 astro-ph.EP
Extreme Climate Variations from Milankovitch-like Eccentricity Oscillations in Extrasolar Planetary Systems
尽管我们的太阳系主要以圆形轨道为特征，但迄今为止发现的系外行星表明，这是例外而不是规则。这可能会对系外行星的气候产生至关重要的影响，既因为偏心的类地系外行星可能会有极端的季节变化，也因为偏心轨道上的巨行星可能会激发潜在的宜居类地行星的米兰科维奇式变化，在数千年到数百万年的时间尺度上。一个特别有趣的暗示是，地球被认为在过去的10亿年里至少经历了一次全球冻结的“雪球”状态，当冰盖关闭碳酸盐-硅酸盐循环时，它可能在数百万年的温室气体积累后退出。富含水的太阳系外类地行星有能力承载生命，可能有陷入类似雪球状态的风险。在这里，我们表明，如果一个类地行星有一个巨大的同伴在一个足够偏心的轨道上，它可以经历米兰科维奇振荡的偏心率足够大的幅度融化的雪球状态。
2010-10-11 astro-ph.EP
Planetary Migration and Eccentricity and Inclination Resonances in Extrasolar Planetary Systems
由于行星-盘相互作用，两颗行星的差异迁移可以导致捕获到2：1偏心型平均运动共振中。系统通过连续迁移驱动的2：1偏心率共振序列和随后捕获到4：2倾斜共振的可能性对II型迁移预期范围内的迁移率敏感。如果迁移速度很快，共振对可以演化成一个2：1偏心率共振族，与Lee（2004）发现的不同。这个新的族具有外轨道偏心率e_2 > 0.4-0.5，两个偏心率共振变量的非对称平动，以及如果它们精确共面则相交的轨道。虽然这个家族存在于内外行星质量比m_1/m_2 > 0.2的情况下，但只有在m_1/m_2 > 2的情况下，才有可能通过快速迁移演化成这个家族。Lissauer（2003）发现，只有当m_1/m_2 < 2时，才有可能捕获到4：2倾角共振。我们表明，这种捕获也是可能的m_1/m_2 > 2，如果迁移率是稍微慢于所采用的Lissauer和Lissauer。行星-盘相互作用对行星轨道偏心率的净影响的符号和大小在理论上都有很大的不确定性。如果偏心率在与迁移时间尺度相当或更短的时间尺度上被阻尼，则e_2可能无法达到进入新的2：1偏心率共振或4：2倾斜共振所需的值。因此，如果未来对太阳系外行星系的观测要揭示质量比和共振构型的某些组合，它们将对迁移过程中偏心阻尼的强度以及迁移速率本身施加限制。
2009-07-28 astro-ph.EP
Carbon to oxygen ratios in extrasolar planetesimals
对密度范围很广的太阳系外小行星的观测意味着行星的组成和结构多种多样。目前，测量太阳系外行星系整体组成的唯一技术是分析吸积在白矮星上的行星碎片，类似于陨石丰度研究。我们目前的碳和氧的丰度测量的星子碎片在10个白矮星观察与哈勃太空望远镜，随着C/O比的碎片在6个系统与以前报告的丰度。我们没有发现富含碳的小行星的证据，在所有16个系统中，C/O<0.8。我们的研究结果将富碳系统的发生率上限定为<17%，置信水平为2 sigma。微行星的碳氧比范围与太阳系一致，似乎遵循双峰分布：一组类似于CI彗星，log（<C/O>）=-0.92，而富氧天体的C/O小于或等于地球。后一组可能比地球具有更高的水质量分数，增加了它们的相对氧丰度。
2016-05-10 astro-ph.EP
On the dynamics of Extrasolar Planetary Systems under dissipation. Migration of planets
我们研究两个行星在同一平面内运动的行星系的动力学，当摩擦力作用在两个行星上时，除了引力。采用一般的三体问题模型。考虑了不同的摩擦定律。相空间的拓扑结构对于理解系统的演化是必不可少的。拓扑是由稳定和不稳定的周期轨道，对称和非对称的家庭。当耗散力起作用时，行星就是沿着稳定族或靠近稳定族迁移的。在临界点处，沿家庭的稳定性的变化，有一个新的家庭的稳定的周期轨道和迁移过程的分支改变路线，并遵循新的稳定家庭大偏心率或混沌区域。我们考虑共振和非共振行星系。研究了2/1、3/1和3/2共振。向更大或更小偏心率的迁移取决于特定的摩擦定律。此外，在某些情况下，半长轴增加，在其他情况下，它们是稳定的。对于特定的摩擦定律和摩擦力参数的特定值，有可能得到部分定常解，其中偏心率和半长轴是固定的。
2010-03-18 astro-ph.EP
The Role of Carbon in Extrasolar Planetary Geodynamics and Habitability
氧、碳和主要岩石形成元素（如镁、铁、硅）的比例决定了行星的主要矿物学。行星矿物学的变化随后会影响行星地幔动力学以及任何深层水或碳循环。通过热力学模型和高压金刚石对顶砧实验，我们证明了C的氧化电位高于Fe在所有压力和温度指示0.1 - 2个地球质量的行星。这意味着，对于一个（Mg+2Si+Fe+2C）/O > 1的行星，地幔中多余的C将以金刚石的形式存在。我们模拟的一般动态状态的行星作为内部温度，碳成分和大小的函数，表明以上的临界阈值$\sim$ 3原子% C，限制到没有地幔对流将存在假设地球一样的地热。因此，我们断言，在C-（Mg+2Si+Fe）-O系统中，只有一个非常小的组成范围内产生可居住的行星。在这个宜居范围之外的行星将是动态缓慢或停滞的，因此具有有限的碳或水循环，导致我们所知道的不适合生命的表面条件。
2013-11-09 astro-ph.EP
Multiple Populations of Extrasolar Gas Giants
有两种行星形成的情况：核心吸积和引力盘不稳定性。基于气体物体优先在富含金属的主星周围被观察到的事实，迄今为止发现的大多数太阳系外气体物体被认为是由核心吸积形成的。在这里，我们提出了在485个行星系中发现的569个气态行星和褐矮星样本，这些样本跨越3个质量区域，边界值分别为4和25千万亿质量，通过对这些样本进行主恒星金属丰度的聚类分析，最大限度地减少径向速度测量对聚类分析的选择效应的影响。较大的质量被认为是在行星形成过程中形成的物体的质量上限。相比之下，质量下限似乎反映了早型和G型恒星周围行星形成过程的差异;盘不稳定性在早型恒星周围的行星形成过程中起着更大的作用。质量在4到25木星质量之间的星群，环绕早期型恒星运行，其中包括行星，这些行星不仅通过核心吸积过程形成，也通过引力盘不稳定性形成，因为星群优先围绕贫金属恒星运行，或者与主恒星的金属丰度无关。因此，必须有一个混合的方案，为行星形成的不同系统。
2019-03-14 astro-ph.EP
Modons on Tidally Synchronised Extrasolar Planets
我们研究潮汐同步太阳系外行星上的modons。模态是一种高度动态的相干流结构，由一对具有相反涡度符号的风暴组成。它们是重要的，因为它们大规模地转移流动;并且，由来自主恒星的强烈辐射提供动力，它们是行星尺度的大小，并表现出准周期性的生命周期-混乱地围绕行星移动，在很长的时间内（例如数千个行星日）多次破裂和重组。此外，modons运输和混合行星尺度的冷热空气在行星周围的补丁，导致高振幅和准周期性的签名在磁盘平均温度通量。因此，它们导致了行星亚恒星点两侧“热点“经度的变化--与不同时期的观测结果一致。在我们的模拟中的变化行为广泛强调了准确捕捉涡旋动力学在太阳系外行星大气建模中的重要性，特别是在理解当前的观测中。
2021-09-14 astro-ph.EP
Detection and Characterization of Extrasolar Planets through Doppler Spectroscopy
自1992年以来，已经发现了300多颗太阳系外行星，这表明行星系是常见的，并表现出各种各样的特征。随着探测次数的增加，随着行星形成模型的进展，以解释这些新世界的存在，统计研究和观测与理论的对抗允许逐步解开行星形成的关键过程。在这一章中，我们回顾了多普勒光谱学对目前的发现和我们对行星系的一般理解的主要贡献。我们还强调了多普勒光谱学和凌日光度学在描述凌日系外行星物理性质方面的协同作用。正如我们将看到的，多普勒光谱学还没有达到它的极限，它将在第一颗地球质量行星的探测和表征中发挥主导作用。
2009-04-02 astro-ph.EP
Status of the Calan-Hertfordshire Extrasolar Planet Search
在这些程序中，我们给出了Calan-Hertfordshire系外行星搜索的状态更新，这是一项由智利领导的国际合作，旨在发现更多围绕超级金属丰富和类太阳恒星的行星，然后通过精确的测光来追踪这些行星，以寻找新的明亮的过境行星。我们强调了这个计划的一些结果，包括系外行星和褐矮星的发现，以及金属丰度和行星最小质量之间可能的相关性，在最低的行星质量可检测。最后，我们讨论了短期和长期的未来途径，这个计划可以采取。
2013-02-25 astro-ph.EP
ThReT: A new survey for Extrasolar Planetary transits at Mt. Holomon, Greece
我们提出的仪器，目标选择方法，数据分析管道和塞萨洛尼基研究过境项目（ThReT）的初步结果。ThReT是一个新的项目，旨在发现热木星行星，围绕太阳一样的恒星。为了确定在天球上观测的有希望的地点，我们利用第谷星表的数据并应用几个天体物理学和经验关系，制作了一张凌日探测概率的天空图。为了减少数据，我们使用了ThReT管道，这是我们的团队为此特定目的而开发的。
2009-11-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Linking the Solar System and Extrasolar Planetary Systems with Radar Astronomy: Infrastructure for "Ground Truth" Comparison
行星雷达获得了关于太阳系天体的独特的科学测量结果，并提供了轨道确定，使航天器能够在整个太阳系中导航。值得注意的结果是在金星，地球的“孪生兄弟”和小天体上，它们是太阳碎片盘的组成部分。总之，这些结果已经成为太阳系研究太阳系外行星的“真值”。美国的行星雷达基础设施，实际上是世界上的行星雷达基础设施，是以天文学和深空电信基础设施为基础的，即阿雷西博天文台的雷达发射机和美国航天局深空网络的一部分戈德斯通太阳系雷达，以及作为接收元件的绿岸望远镜。本白皮书概述了这一基础设施的状况和应持续的潜在技术发展，以便能够继续研究太阳系天体，与太阳系外行星系统进行比较和对比。由于行星雷达观测利用了主要为其他目的开发的现有基础设施，因此只需要运营和维护资金，尽管适度的投资可以产生更可靠的系统;就绿岸望远镜而言，需要额外的运营资金。
2019-08-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
TAU: A 1D radiative transfer code for transmission spectroscopy of extrasolar planet atmospheres
TAU代码是一个一维逐行辐射转移代码，通常适用于模拟近距离太阳系外行星的透射光谱。输入是假设的压力-温度分布的行星大气，连续吸收系数和吸收截面的痕量分子吸收剂中存在的模型，以及从出版的文献中的基本系统参数。然后，该程序计算来自主星的辐射通过行星大气的光路，并量化由于在过境深度的透射光谱中作为波长的函数的模型组成的吸收。该代码是用C++编写的，使用OpenMP并行化，可从http://www.ucl.ac.uk/exoplanets/公开下载和使用。
2013-09-06 astro-ph.EP
The role of planetary formation and evolution in shaping the composition of exoplanetary atmospheres
在过去的20年里，太阳系外行星的探索揭示了行星系形成和演化的丰富多样性。然而，为了充分了解这些太阳系外行星是如何形成的，我们拥有的轨道和物理数据是不够的，还需要补充有关系外行星组成的信息。地基和天基观测提供了关于少数太阳系外行星大气成分的第一批数据，但在我们能够充分利用这些数据之前，还需要更大和更详细的样本。系外行星表征天文台（EChO）的主要目标是填补这一空白，通过对数百颗太阳系外行星进行系统调查，扩大我们所拥有的有限数据。然而，要充分利用欧洲化学家办事处和其他空间和地面设施将在不久的将来提供的数据，就需要了解将观测到的化学物质和分子的源和汇。幸运的是，对太阳系过去历史的研究提供了一些迹象，表明了迁移、晚期吸积和长期撞击等过程的影响，以及它们在行星系生命中发生的时间。在这项工作中，我们将审查已经知道的影响行星大气的组成的因素，重点是气态巨行星的情况下，而不是仍然需要调查。
2014-06-16 astro-ph.EP
Oscillations of Relative Inclination Angles in Compact Extrasolar Planetary Systems
开普勒任务已经探测到数十个紧凑的行星系，其中有四个以上的凌日行星。这个样本提供了一组密集的行星系，它们的轨道倾角分布相对较小。大部分观测样本包含有限的多重性，这就引出了一个问题，即是否存在真正的多重凌日系统的多样性，或者某些系统仅仅具有很高的相互倾向，使它们在基于凌日的调查中表现为单凌日系统。本文开始探索动力机制在激发这类系外行星系统的轨道倾角的有效性。对于这些紧密堆积的系统，我们确定轨道倾角不会通过自激而明显分散。相比之下，两个开普勒多行星系统与额外的非过境行星容易受到其倾角的振荡，这意味着他们目前观察到的配置可能是由于行星之间的相互作用。我们还为每个行星的预期过境持续时间变化（TDVs）提供了约束和预测。在这些多行星紧凑型开普勒系统中，它们的倾角振荡非常难以激发;因此，它们倾向于保持持续的相互凌日（CMT稳定）。我们进一步研究这个问题，通过增加行星的质量，并确定所需的振荡的增强因子，以移动系统的过境。这里发现的倾角振荡为最近提出的开普勒观测到的太阳系样本中的二分法提供了信息。
2015-10-30 astro-ph.EP
Pervasive Orbital Eccentricities Dictate the Habitability of Extrasolar Earths
类地行星的长期可居住性需要低轨道偏心率。由于许多太阳系外的行星系都与恒星伴星有关，因此来自遥远恒星伴星的长期扰动是激发行星偏心率的一个非常重要的机制。虽然类地行星在恒星双星系统中的轨道演化已经被很好地理解，但双星系统扰动对包含额外气体巨行星的更现实系统的影响却很少被研究。在这里，我们提供了一个大的数值积分，确定初始轨道参数导致偏心轨道合奏确认的分析标准。我们表明，太阳系外的地球很可能会经历一个广泛的轨道演变所决定的气体巨行星的位置，需要更集中的研究偏心率对生命的潜力的影响。
2010-03-02 astro-ph.EP
Magnetospheric Emission from Extrasolar Planets
来自太阳系外行星的磁层辐射代表了未来十年的科学前沿。太阳系所有的巨行星和地球都产生无线电辐射，这是它们的磁场和太阳风相互作用的结果。就地球而言，它的磁场可保护其大气层不受太阳风侵蚀，并防止高能粒子到达其表面，从而有助于地球的可居住性。至少有一些太阳系外的巨行星也有磁场的间接证据包括它们的宿主恒星的发射谱线与行星轨道相位的调制，可能是由于恒星和行星磁场之间的相互作用。如果磁场是巨行星的一般属性，那么太阳系外的巨行星应该发射无线电波，以便直接探测。现有的观测结果所设定的极限与最强排放所预期的通量密度相当。在低射频下的额外灵敏度加上算法的改进可能会在未来十年内实现一种新的太阳系外行星探测和特征描述方法。
2009-03-04 astro-ph.EP
Galactic cosmic rays on extrasolar Earth-like planets I. Cosmic ray flux
理论上的争论表明，接近地球的系外行星可能有微弱的磁场，特别是在行星质量比地球（超级地球）大的情况下。然而，行星磁场构成了保护行星免受宇宙射线粒子影响的屏蔽层之一。特别是，弱磁场导致高通量的银河宇宙射线延伸到行星大气的顶部。我们希望量化银河系宇宙射线到系外行星大气的通量，作为粒子能量和行星磁矩的函数。我们数值分析了银河宇宙线粒子通过行星磁层的传播。我们评估了磁层屏蔽效率作为粒子能量的函数（在16 MeV $\le$ E $\le$ 524 GeV的范围内）和作为行星磁场强度的函数（在0 ${M}_\oplus$ $\le$ {M} $\le$ 10 ${M}_\oplus$的范围内）。结合行星磁层外的通量，这给出了作为行星磁矩函数的行星大气顶部的宇宙射线能谱。我们发现，在没有保护磁场的情况下，到行星大气的粒子通量可以增加三个数量级以上。对于弱磁化行星（${M}=0.05\,{M}_{\oplus}$），只有能量低于512 MeV的粒子至少部分被屏蔽。对于一颗磁矩与地球相似的行星，这个极限增加到32 GeV，而对于一颗强磁化行星（$M=10.0\,{M}_{\oplus}$），部分屏蔽延伸到200 GeV。我们发现磁屏蔽强烈地控制着到达行星大气的宇宙射线粒子的数量。这种增加的粒子通量的影响将在一篇配套文章中讨论。
2015-09-02 astro-ph.EP
Habitability of extrasolar planets and tidal spin evolution
恒星辐射一直被保守地用作行星可居住性的关键约束。在这里，我们回顾潮汐的影响，由主恒星对行星施加，对行星自转的演变。潮汐最初驱动旋转周期和旋转轴的取向进入平衡态，但不一定导致同步旋转。由于潮汐也使轨道成圆形，最终旋转周期等于轨道周期，并且一个半球将被恒星永久照射。此外，旋转轴将变得垂直于轨道，即行星表面将不会经历日照的季节性变化。我们在这里说明潮汐如何改变传统宜居带中行星的自转。作为一个例子，我们表明，忽略由于其他同伴的扰动，超级地球G1581d执行两个旋转每个轨道和任何原始的一致性已被侵蚀。
2011-08-22 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
Spectral Resolution-linked Bias in Transit Spectroscopy of Extrasolar Planets
我们重新审视凌日系外行星的透射光谱学原理，着重于行星光谱和照明恒星光谱之间的重叠。事实上，目前所有的系外行星透射光谱模型都采用了一种近似方法，这种近似方法在照明恒星的光谱具有复杂的谱线结构（如M矮星光谱中的分子带）时是不准确的。在这些情况下，最好使用在高光谱分辨率下计算的恒星-行星耦合辐射转移模型，然后对观测分辨率进行卷积，为观测建模。在高光谱分辨率下，恒星M矮星和行星线的重叠不一致会使系外行星透射光谱的模拟振幅产生偏差，产生太强的模拟吸收。我们使用系外行星TRAPPIST-1b来说明这种偏差，正如使用HST/WFC 3所观察到的那样。在这种情况下，偏差约为百万分之250，为模拟传输吸收的12%。使用JWST的凌日光谱学将能够获得更长的波长，其中水带本质上更强，并且观察到的信噪比将高于目前可能的。因此，我们预计这种与分辨率相关的偏差对于未来JWST观测TESS发现的超级地球和迷你海王星过境M-矮星特别重要。
2017-05-01 astro-ph.EP
Insights into planet formation from debris disks: II. Giant impacts in extrasolar planetary systems
巨型撞击是指两个物体之间的碰撞，每个物体的质量都足以被认为至少是行星胚胎。假定的碰撞所遭受的原地球创造了月球是一个主要的例子，虽然大多数太阳系机构承担的签名，这种碰撞。目前的行星形成模型预测，一个巨大撞击的时代可能是不可避免的，对其他恒星周围碎片的观测提供了越来越多的证据，表明巨大撞击在许多行星系的演化中具有重要意义。本章回顾了巨大的撞击，重点是我们可以通过研究其他恒星周围的碎片来了解行星形成。巨大的撞击碎片通过与行星的相互碰撞和动态相互作用而演变。概述了这一演变的一般方面，注意到碰撞点的几何形状的重要性。以月球形成撞击为例讨论了碎片的可探测性。这种碎片在撞击后1000万年内可以在另一颗恒星周围探测到，但模型的不确定性可能会将探测能力降低到几百年的窗口。尽管如此，3%的年轻恒星碎片的水平，预计在类地行星形成形成模型提供了宝贵的限制，超级地球形成的影响也进行了讨论。最近在一些明亮的磁盘中观察到的变化有望照亮的演变在最早的阶段时，蒸汽冷凝物可能是光学厚和碰撞点的几何形状的严重影响。行星系的外围也可能显示出巨大撞击的特征，例如在一些恒星周围看到的星团碎片结构。
2016-03-15 astro-ph.EP
Systemic: A Testbed For Characterizing the Detection of Extrasolar Planets. I. The Systemic Console Package
我们提出了系统的控制台，一个新的所有功能于一体的，通用的软件包的分析和组合多参数拟合多普勒径向速度（RV）和过境定时观测。我们给出了在控制台中实现的计算算法的概述，并描述了为简化行星系的表征所提供的工具。我们通过分析更新的径向速度数据集的HD 128311行星系的包的能力。HD128311拥有一对行星，它们似乎参与了2：1的平均运动共振。我们表明，动力学配置不能完全确定从目前的数据。我们发现，如果像HD 128311这样的行星系被发现经历凌日，那么自洽的牛顿拟合结合径向速度数据和少量凌日中点的定时测量可以提供对行星动力学状态的立即且大大改进的表征。
2009-07-09 astro-ph.EP
On the Anomalous Radii of the Transiting Extrasolar Planets
我们提出了一个系统的评价90个良好的特征凌日系外巨行星的观测半径和相应的模型半径之间的协议。我们的模型半径是从以前发表的计算无核巨行星，已达到其渐近半径，并已列表的行星质量和平衡温度的范围。(We报告精确表示模型的二维多项式拟合函数）。正如预期的那样，模型半径提供了一个统计上显着的改进，超过了巨行星的大小完全独立于质量和有效温度的零假设。然而，众所周知，基准模型提供的解释是不够的;行星半径异常与行星平衡温度密切相关。我们发现，半径异常有一个最佳拟合依赖，${\cal R}\propto T_{\rm eff}^α$，与$α=1.4\pm0.6$。将该关系扩展到模型半径中导致半径相关性中的基本上更少的分散。额外的温度依赖性代表了对热蒸发器的理论模型的重要约束。使用简单的标度参数，我们发现支持Batygin和Stevenson（2010）的假设，即这种相关性可以归因于行星加热机制，该机制由行星磁场和近地表流之间的磁流体动力学耦合介导，并伴随着绝热深度的欧姆耗散。此外，我们发现，温度的依赖性可能太强，承认动能加热作为异常能量产生的主要来源，在大多数观察到的过境行星。
2011-01-30 astro-ph.EP
Rocky Extrasolar Planetary Compositions Derived from Externally-Polluted White Dwarfs
我们报道了两颗氦占主导地位的白矮星PG 1225 -079和HS 2253 +8023的Keck高分辨率中阶梯光谱仪数据和模型大气分析。每个系统的最小吸积质量约为10^22 g，相当于一颗大型小行星的质量。在PG 1225 -079中，Mg、Cr、Mn、Fe和Ni的丰度比与块体地球值相似，而我们测量了四种难熔元素Ca、Sc、Ti和V，它们的丰度都比块体地球高约2-3倍。对于HS 2253 +8023来说，被吞噬的物质在成分上与大块地球相似，其主要元素种类O、Mg、Si和Fe的质量百分比超过85%，并且富含独特比例的矿物氧化物-这是岩石母体起源的有力证据。包括以前的研究，我们现在知道四个严重污染的白矮星，其中测得的氧和氢与父母的身体形成几乎没有冰的观点一致，在星云环境中的任何雪线内部。越来越多的被污染的白矮星系统与全面的丰度测量形成了一个基线，用于表征岩石系外行星的组成，可以与大块地球进行比较。
2011-08-07 astro-ph.EP
Planet Formation: Statistics of spin rates and obliquities of extrasolar planets
我们发展了一个简单的行星形成模型，把我们的注意力集中在那些质量小于10个地球质量的行星上，特别是研究了由星子吸积和胚胎之间的碰撞产生的行星的原始自旋参数。作为初始条件，我们采用了寡头生长制度的原行星在一个磁盘中，几个胚胎被允许形成。我们采用不同的初始行星系参数，对于每个初始条件，我们考虑系统2000万年的演化。我们对1000个不同的圆盘进行了模拟，并从他们的结果中得出了组装行星的统计特性。我们特别注意了行星的自转周期和自转周期，如从质量和半长轴图中获得的信息，这些信息反映了行星的形成过程。行星质量的分布是各向同性的，这意味着行星可以直接或间接地旋转，而不管它们的质量如何。我们关于原始自转周期的结果表明，它们依赖于胚胎形成和进化的区域。根据我们的研究结果，大多数行星的自转周期在10到10000小时之间，在太阳系中也有大量类似于类地行星的行星。
2010-04-08 astro-ph.EP
On the relativistic Lagrange-Laplace secular dynamics for extrasolar systems
我们通过将拉格朗日-拉普拉斯理论推广到高阶并考虑相对论效应，研究了太阳系外行星系统的长期动力学。我们调查的长期演变的行星偏心率通过正规形式，我们发现一个很好的协议与直接数值积分。最后，我们建立了一个简单的分析标准，允许评估的长期演化的相对论效应的影响。
2015-10-22 astro-ph.EP math.DS
Detecting and characterizing extrasolar planetary systems with astrometry: review from the Blue Dots astrometry working group
天体测量技术是探测和表征不同类型系外行星的重要工具。在这篇评论中，不同的项目，无论是运营中，建设中或在讨论中，并在蓝点研究的框架内讨论其性能。我们调查的敏感性天体测量不同来源的噪音，我们表明，天体测量是一个关键技术的路径发现和表征新类型的行星，包括非常具有挑战性的类地行星轨道的太阳型恒星的宜居带。
2009-12-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
Planet-planet scattering in planetesimal disks II: Predictions for outer extrasolar planetary systems
我们开发了一个理想化的动力学模型来预测外太阳系行星系的典型属性，在半径超过5 AU。我们的假设是，在外部行星系的动力学演化是由行星-行星散射和行星与小天体（“星子”）的外部磁盘的相互作用的组合控制。使用5,000个长时间的N体模拟，我们跟踪了被50个地球质量的原始星子盘包围的三颗行星的演化。对于大的行星质量（以上的土星）的磁盘的影响是温和的，我们恢复观测到的偏心率分布的太阳系外行星（主要是在较小的半径观察）。我们解释了所观察到的质量依赖的偏心率调用强相关性在同一系统中的行星质量。对于较低质量的行星，我们观察到不同的动力学行为：强烈的散射事件，突然跳跃的偏心率由于共振交叉，并重新圆分散的低质量行星在磁盘。我们提出了最终的偏心率和倾角的分布，并讨论了它们如何随行星质量和初始系统结构而变化。我们预测的过渡到较低的偏心率为低质量的行星在半径的磁盘影响的动态。能够探测K~5 m/s和周期超过10年的行星的径向速度测量将限制这一制度。我们还研究了共振和非共振多行星系统的人口。我们表明，在系统中，避免近距离接触的行星，星子盘作为一个阻尼机制，经常人口的平均运动共振。共振链应该是外行星系中大质量行星的常见现象。
2010-01-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Transits of Extrasolar Planets with Moons
寻找太阳系外行星的强烈动机是为了描述银河系内可居住世界和生命的频率。虽然人们花了很多精力寻找类地行星，但大型卫星也可能是生命常见的温和住所。探测太阳系外卫星或“系外卫星”的方法比它们的行星对应物更微妙，在这篇论文中，我的目标是提供一种方法来找到这样的机构在过境系统，这提供了最大的探测潜力。在寻找行星信号的微小扰动之前，必须建立对行星凌日的理解。因此，在第3章到第5章中，我将讨论交通模型，并提供一些新的见解。第四章给出了凌日最小时刻和凌日持续时间的新的解析表达式，这对于以后寻找外卫星是至关重要的。第5章讨论了过境信号失真的两个来源，即混合（重点是以前未考虑的自混合场景）和由于长积分时间造成的光变曲线拖尾。我提供的方法来补偿这两种影响，从而允许行星过境光变曲线的准确建模。在第6章中，我将讨论通过外卫星对宿主行星的引力影响来探测外卫星的方法，从而引起过境时间和持续时间的变化（TTV和TDV）。以前已知的TTV效应更新与一个新的模型和相关的关键问题进行了概述。然后，我预测了一种新的效应，TDV，它解决了这些问题，使exomoon检测可行。第7章介绍了用开普勒探测可居住区系外卫星的可行性研究，发现质量小至0.2地球质量的卫星是可以探测到的。最后，在第8章中讨论了结论和未来的工作。
2012-04-23 astro-ph.EP
Millimagnitude Photometry for Transiting Extrasolar Planetary Candidates. V. Follow-up of 30 OGLE Transits. New Candidates
我们使用VLT/VIMOS在V波段的图像获得了太阳系外行星凌日OGLE-TR-111和OGLE-TR-113的光变曲线，以及候选行星凌日：OGLE-TR-82，OGLE-TR-86，OGLE-TR-91，OGLE-TR-106，OGLE-TR-109，OGLE-TR-110，OGLE-TR-159，OGLE-TR-167，OGLE-TR-170，OGLE-TR-171。使用差分成像测光，我们能够在单个数据点中实现毫米级的误差。我们提出的数据和光变曲线的分析，通过测量过境振幅和星历，并通过计算一些系统的几何参数。我们观察到9 OGLE对象在预测的过境时刻。另外两次凌日也被推迟了几个小时。对于另外七个物体，我们希望在VIMOS运行期间观察到凌日，但它们没有被检测到。恒星OGLE-TR-111和OGLE-TR-113可能是观测样本中唯一拥有行星的OGLE天体，其他天体很可能是食双星或多系统。在本文中，我们还报告了四个新的过境候选人，我们已经发现的数据。
2009-10-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extrasolar planet population synthesis III. Formation of planets around stars of different masses
我们将Mordasini等人（2009）提出的模型扩展到围绕不同质量恒星的行星的形成。我们讨论了由此产生的合成行星人口的质量，轨道和金属丰度分布的属性。我们使用的人口合成计算是基于Alibert等人（2005 a）开发的行星形成模型，该模型自洽地考虑了演化中的原行星盘中的行星增长和迁移。使用这个模型，我们生成的合成人口的行星，他们的成长在大量的原行星盘，其属性（质量和寿命）选择在蒙特卡洛的方式使用来自观测的概率分布。我们表明，原行星盘质量与中心恒星质量的比例对由此产生的行星种群的性质有直接和巨大的影响。特别是，观测到的围绕0.5 Msun恒星的大质量行星的缺乏可以直接解释为仅比线性标度稍微陡峭的结果。观测到的缺乏短周期行星轨道2.0 Msun恒星也可以归因于这种缩放，但只有当与减少的平均磁盘寿命的恒星质量大于1.5 Msun。最后，我们表明，我们的合成行星的最小质量和半长轴的分布与观测统计可比。
2011-01-03 astro-ph.EP
Chemical Kinetics on Extrasolar Planets
化学动力学在控制所有行星大气（包括太阳系外行星）的大气成分方面起着重要作用。对于最热的系外行星，其组成可以密切遵循热化学平衡预测，至少在日面（日食）条件下的可见光和红外光球中。然而，对于大气温度< ~2000 K，以及在任何温度下的最高层大气，化学动力学都很重要。动力学过程驱动系外行星大气层脱离平衡的两个关键机制是光化学和运输引起的猝灭。我们详细回顾这些不平衡过程，讨论观测结果，并检查一些目前的证据动力学过程的太阳系外行星。
2013-07-20 astro-ph.EP
Statistical Analysis of Hubble/WFC3 Transit Spectroscopy of Extrasolar Planets
透射光谱学为研究系外行星大气提供了一个窗口，但这个窗口被云层和薄雾所笼罩。云和霾在气体吸收特征的强度和行星的物理参数（如丰度）之间引入了简并。打破这种简并性的一种方法是通过统计研究。收集了HST/WFC 3在1.1-1.65 $μ$ m水蒸气吸收的所有凌日光谱，并对水吸收特征与行星参数之间的潜在相关性进行了统计研究。我们用Exo-Transmit代码为每个行星计算的模板拟合观测到的光谱。我们表示的规模高度的吸水量，从而消除了已知的依赖于温度，表面重力，和平均分子量。我们发现，在尺度高度的吸收有一个积极的基线与行星平衡温度的相关性，我们的假设是，随着温度的升高，云冷凝减少是负责这个基线斜率。然而，所观察到的样品也本质上是简并的，因为平衡温度与行星质量相关。我们编译的吸收分布的规模高度，我们发现，这个分布是更接近对数正态比高斯。然而，我们也发现，所观察到的行星的平衡温度的分布是类似的对数正态分布。这表明吸收值受到观测偏差的影响，观测者尚未瞄准足够的最热行星样本。
2017-09-21 astro-ph.EP
Characterizing the Chemistry of Planetary Materials Around White Dwarf Stars
围绕白矮星运行的行星系可以通过恒星本身的光谱观测来研究。大量的白矮星被认为吸积了大多数岩石小行星，其残余物存在于恒星光球中。光球中的元素丰度揭示了吸积母体的整体组成，其精度远远高于天文学家目前可用的任何其他技术。总的来说，最重要的发现是，太阳系外的岩石行星具有与地球和太阳系其他岩石天体相似的大量元素组成。白矮星的研究表明，许多太阳系外的小行星（小行星）是分化的，具有类似地球的地壳，地幔和核心;这一发现对我们自己的太阳系的起源具有重要意义。
2017-08-18 astro-ph.EP
Is the HR 8799 extrasolar system destined for planetary scattering?
最近Marois等人发现的太阳系外三行星系统HR 8799是直接成像领域的一个突破。这一伟大的成就对HR 8799系统的形成和动力学稳定性提出了质疑，因为开普勒对天体测量数据的拟合在~0.2Myr期间非常不稳定。我们寻找稳定的，自洽的N体轨道与所谓的GAMP方法，将稳定性约束的优化算法。我们的搜索显示，只有小区域的稳定运动在相空间的三行星，共面配置。最有可能的是，如果行星的质量在10亿微行星质量的范围内，它们可能只有在两体或三体平均运动共振（MMR）中才是稳定的。我们发现，GAMP发现的80%的系统在3000万年的反向整合中幸存下来，最终在1亿年后变得不稳定。这可能意味着HR 8799系统经历了行星-行星散射的阶段。我们测试一个假设，不太确定的检测最里面的对象是由于混合效果。在这种情况下，双行星最佳匹配系统大多是稳定的，在准圆形轨道上，接近5：2 MMR，类似于土星-土星对。
2009-04-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
