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凌星时间变化与径向速度法之间的密度差异:来自宿主恒星组成的见解

地球与行星天体物理 2024-02-07 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

通过径向速度法和凌星时间变化法推导出的质量来确定行星密度,揭示了两者之间的差异。具体来说,通过径向速度法探测到的行星,即使半径相似,其密度也高于通过凌星时间变化法探测到的行星。我们探讨了凌星时间变化法和径向速度法行星群体中质量/密度差异可能与这些行星形成环境的特性有关的可能性。针对目前最大的、拥有低质量凌星时间变化法和径向速度法行星的 FGK 型恒星样本,我们确定了宿主恒星的元素丰度。然后,通过采用一个简单的化学计量模型,我们利用这些丰度估算了原行星盘的铁硅质量分数(fironf_{iron})和水质量分数(wfw_{f})。我们还计算了宿主恒星的运动学特性。我们观察到,有迹象表明凌星时间变化法行星的宿主恒星具有略高的 fironf_{iron} 和较低的 wfw_{f} 值。这表明,平均而言,凌星时间变化法行星(不考虑其大气层)比径向速度法行星密度更大,这意味着需要凌星时间变化法行星拥有更厚的大气层来解释其总体较低的密度。然而,我们也注意到行星特性(如轨道周期)的差异以及光谱数据质量的变化,这些都可能对这些结果产生影响。通过对宿主恒星进行化学分析来探索凌星时间变化法与径向速度法的质量和/或密度差异,为未来研究带来了希望,特别是在拥有更大样本量和更高质量数据的情况下。同时,所提供的详细宿主恒星丰度可用于研究当前样本内行星的组成,从而有助于更好地理解上述差异。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.03581,
  title  = {Density discrepancy between transit-timing variations and radial velocity: Insights from the host star composition},
  author = {V. Adibekyan and S. G. Sousa and S. C. C. Barros and E. Delgado Mena and N. C. Santos and G. Israelian and Zh. Martirosyan and A. A. Hakobyan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.03581},
  year   = {2024}
}

备注

5 pages, 9 figures