M 矮星单行星与多行星系统行星组成的比较

我们研究并比较仅已知一颗行星的系统（“单行星系统”）与多行星系统中 M 矮星行星的组成及其宿主恒星的基本属性。我们将分析限于具直接测得质量与半径的行星，共 70 颗：30 颗单行星与 19 个系统中的 40 颗多行星。我们比较全样本的体密度，其尺寸范围从 $0.52 R_{\oplus}$ 到 $12.8R_\oplus$，发现单行星平均体密度显著低于多行星，且不能归因于选择偏差。我们对 $R_{p} < 6R_{\oplus}$ 的行星比较以地球模型归一化的体密度，发现多行星在 99% 置信度下也更密。我们计算并比较低质量行星（$M_p <10 M_{\oplus}$）的核/水质量分数（CMF/WMF），发现可能的岩石多行星（具 $R_p <1.6 R_{\oplus}$）的 CMF 低于单行星。我们还比较文献中有此类测量的单 versus 多行星宿主星的 [Fe/H] 金属丰度与自转周期，发现多行星宿主星显著比宿主单行星者更贫金属。此外，我们发现宿主星金属丰度随行星 multiplicity 增加而下降。相反，自转周期仅见温和差异。行星组成与宿主星金属丰度的显著差异指向支配 M 矮星单、多行星系统形成的不同物理过程。