系外行星系统的绝对密度：Kepler-138 的光动力学建模

在有利条件下，多行星系统中凌星行星的密度可仅由测光数据确定。动力学信息可从光变曲线中提取，前提是建模是自洽的，即使用光动力学模型，该模型模拟各个测光观测而非更常用的凌星时间。我们将此方法应用于 Kepler-138 行星系统。所得行星体密度比先前测定精确两倍，并且我们发现恒星体密度与先前研究存在偏差。这进而导致了恒星与行星质量及半径测定上的偏差。特别地，我们发现内侧行星 Kepler-138b 的大小介于火星与地球之间。基于我们的质量与密度估计，我们使用广义贝叶斯推断模型刻画行星内部。该模型使我们能量化内部简并性，并计算核、幔、海洋与气体层等内部参数的置信区域。我们发现 Kepler-138b 与 Kepler-138d 具有显著厚的挥发性层，且 Kepler-138b 的气体层可能富集。另一方面，Kepler-138c 可以是纯岩石的。