低质量行星的大气层：“煮沸”逃逸

我们指出，对于绕其主星在十分之几 AU 内运行的高质量行星（如同大多数 Kepler 行星），其在原行星盘中嵌入时积累的大气在盘消散后可能无法完好无损地留存。这一气体包层若比核质量的百分之几更重（核质量低于 $10 M_\oplus$），其冷却时间远长于行星离开盘的时间尺度。因此，它无法从原始尺寸（约为邦迪半径量级）显著收缩。于是，新暴露的原行星将通过由恒星连续辐射催化的帕克风（Parker wind）损失质量。这代表了质量损失的中间阶段，发生在盘消散后不久，但在 EUV/X 射线驱动的光蒸发变得相关之前。表面质量损失诱发包层内的质量运动，将内部热量向外平流。结果，行星大气迅速冷却并收缩，直到达到约 $0.1$ 邦迪半径的半径，此时质量损失有效停止。在盘消散后的一百万年内，我们发现行星仅剩约原始包层百分之十，且开尔文-亥姆霍兹时间远长于其实际年龄。我们认为，若行星形成导致初始包层质量为百分之几十，则此“煮沸”（boil-off）过程可能对 Kepler 数据中半径大于 $2.5 R_\oplus$ 的行星缺失负部分责任。