用于约束系外行星核尺寸的 HARDCORE 模型
地球与行星天体物理
2018-04-12 v2
摘要
系外行星的内部结构无法直接观测，但可能在影响类地行星的宜居性方面起关键作用。内部结构的推断受到一个基本简并性的阻碍：任何由多于两层组成的模型与仅约束两个整体参数（质量与半径）的观测之间存在该简并。本工作中，我们表明尽管反问题确实简并，仍存在两个边界条件使人能推断最小与最大核半径分数，CRFmin 与 CRFmax。即便对具有轻挥发包层的行星这也成立，但要求行星完全分异且禁止比铁致密的层。手握两界，也可通过在之间采样推断边际 CRF。在地球验证后，我们将方法应用于 Kepler-36b，测得 CRFmin = (0.50 +/- 0.07)、CRFmax = (0.78 +/- 0.02) 与 CRFmarg = (0.64 +/- 0.11)，与地球真实 CRF 值 0.55 大致一致。我们将方法应用于一组合成行星的假想测量作为敏感性分析。我们发现 CRFmin 与 CRFmax 的回复不确定度正比于行星密度的相对误差，但 CRFmarg 在 delta rho/rho 降至 1-2% 以下时饱和于 0.03 至 0.16 之间。这意味着一旦整体密度约束达到约百分之一，仅凭质量与半径无法对内部成分提供更好约束，为观测者提供了清晰目标。
引用
@article{arxiv.1804.02019,
title = {A HARDCORE model for constraining an exoplanet's core size},
author = {Gabrielle Suissa and Jingjing Chen and David Kipping},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.02019},
year = {2018}
}
备注
fixed some typos