一颗11地球质量、长周期的亚海王星围绕类太阳恒星运行
摘要
尽管目前已探测并表征了数千颗系外行星，但观测偏差导致已测定质量的长周期、低质量系外行星数量稀少，我们对这类行星的理解也相应滞后。本文报告了长周期系外行星 Kepler-538b 的质量估算与表征。该行星围绕一颗类太阳恒星（V = 11.27）运行，恒星质量为 M_* = 0.892 +/- (0.051, 0.035) M_sun，半径为 R_* = 0.8717 +/- (0.0064, 0.0061) R_sun。Kepler-538b 是一颗半径为 2.215 +/- (0.040, 0.034) R_earth 的亚海王星，轨道周期为 P = 81.73778 +/- 0.00013 天。它是该系统中唯一已知的行星。我们利用 Keck I 上的 HIRES 和 TNG 上的 HARPS-N 收集了视向速度（RV）观测数据。我们通过将具有准周期核的高斯过程应用于 RV 和交叉相关函数半峰全宽（FWHM）观测数据，来表征恒星活动。通过同时建模 Kepler 测光数据、RV 和 FWHM 观测数据，我们发现半振幅为 K = 1.68 +/- (0.39, 0.38) m s^-1，行星质量为 M_p = 10.6 +/- (2.5, 2.4) M_earth。Kepler-538b 是周期超过 50 天且有 RV 质量测量结果的最小行星。该行星很可能由显著比例的冰（以水冰为主）、岩石/金属以及少量气体构成。本文所使用的复杂建模技术，结合未来具有超高精度和稳定性的光谱仪，对于在这一理解不足的系外行星区域获得更多质量测量结果至关重要。这反过来将增进我们对行星组成与日照通量之间关系，以及岩石态到气态转变如何依赖于行星平衡温度的理解。
引用
@article{arxiv.1908.08585,
title = {An 11 Earth-Mass, Long-Period Sub-Neptune Orbiting a Sun-like Star},
author = {Andrew W. Mayo and Vinesh M. Rajpaul and Lars A. Buchhave and Courtney D. Dressing and Annelies Mortier and Li Zeng and Charles D. Fortenbach and Suzanne Aigrain and Aldo S. Bonomo and Andrew Collier Cameron and David Charbonneau and Adrien Coffinet and Rosario Cosentino and Mario Damasso and Xavier Dumusque and A. F. Martinez Fiorenzano and Raphaëlle D. Haywood and David W. Latham and Mercedes López-Morales and Luca Malavolta and Giusi Micela and Emilio Molinari and Logan Pearce and Francesco Pepe and David Phillips and Giampaolo Piotto and Ennio Poretti and Ken Rice and Alessandro Sozzetti and Stephane Udry},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.08585},
year = {2019}
}
备注
Published in AJ, 17 pages, 8 figures, 3 tables