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当场捕获:核心驱动质量损失对观测大气逃逸的预测

地球与行星天体物理 2021-04-28 v2

摘要

以往的研究表明,由核心驱动质量损失(core-powered mass-loss)机制导致的大气逃逸可以解释与分隔超级地球和亚海王星行星群体的半径谷相关的众多观测现象。作为对这些研究的补充,本文中我们列出一份行星候选短名单,若其演化确实主要由核心驱动质量损失主导,则它们当前可能正在流失大气。我们对行星演化与质量损失模型使用贝叶斯推断分析,在给定已公布质量、半径及宿主恒星性质的情况下,估计刻画给定行星当前状态参数的后验分布。我们的模型预测以下行星在50%置信水平下当前正以107\gtrsim 10^7 g/s的速率流失大气:pi Men c、Kepler-60 d、Kepler-60 b、HD 86226 c、EPIC 249893012 b、Kepler-107 c、HD 219134 b、Kepler-80 e、Kepler-138 d和GJ 9827 d。作为贝叶斯推断分析的副产品,我们还识别出最可能拥有富含高分子量物质的次生大气、富含冰的低密度内部、或兼而有之的行星。属于第二类的行星为WASP-47 e、Kepler-78 b、Kepler-10 b、CoRoT-7 b、HD 80653 b、55 Cnc e和Kepler-36 b。尽管上述列表绝非详尽,我们相信此处给出的候选体可作为未来巡天目标选择及检验核心驱动质量损失在单个行星系统中重要性的有用输入。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.08785,
  title  = {Caught in the Act: Core-powered Mass-loss Predictions for Observing Atmospheric Escape},
  author = {Akash Gupta and Hilke E. Schlichting},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.08785},
  year   = {2021}
}

备注

16 pages, 7 figures, and 3 tables. Accepted to MNRAS