弥合行星半径谷：恒星成团性作为将亚海王星转变为超级地球的关键驱动因素

尺寸介于地球与海王星之间的系外行星（$R_{\rm p}=1{-}4~{\rm R}_\oplus$）具有双峰的半径分布。这一“行星半径谷”将致密、岩质的超级地球（$R_{\rm p}=1.0{-}1.8~{\rm R}_\oplus$）与较大的亚海王星（$R_{\rm p}=1.8{-}3.5~{\rm R}_\oplus$，其岩质核心周围拥有气态氢氦包层）区分开来。针对这一半径谷已提出多种假说，均依赖于行星系统内部的物理过程：宿主星的光致蒸发、由行星核心冷却驱动的长期质量损失，或随着原行星盘气体流失而发生的两种根本不同行星形成模式之间的转变。本文报道发现行星半径分布对周围恒星成团性表现出强烈依赖，该成团性通过用 \textit{Gaia} 测量位置-速度相空间密度来表征。将行星样本划分为“场”和“过密度”子样本时，我们发现场中的行星系统相比相空间过密度中的系统，在半径谷以下存在统计显著（$p=5.5\times10^{-3}$）的行星匮乏。这意味着行星系统的大尺度恒星环境是设定行星半径分布的关键因素。我们讨论了在发现之后半径谷模型可能如何修正，并得出结论：需要一种多尺度、多物理场的情景，将行星形成与演化、恒星与星团形成以及星系演化联系起来。