核冷却对亚海王星行星半径的影响
地球与行星天体物理
2018-02-14 v1
摘要
亚海王星行星在我们的星系中非常普遍，并在其质量-半径关系中表现出很大的多样性。在亚海王星中，行星大部分质量位于岩石部分（以下称核），其外围包裹着少量的氢-氦包层。因此，此类行星的总初始热含量以核的热含量为主。尽管如此，多数研究认为核冷却对气态包层的半径演化仅有微小影响，因为核的冷却与包层同步，即大部分初始热量在约 10-100 Myr 的早期时间尺度上释放。在本快报中，我们考察核冷却速率对包层热演化的重要性。为此，我们放宽早期核冷却假设，提出一个由初始温度和冷却时间两个参数刻画核的模型。我们发现当核冷却在类似于观测年龄（即数 Gyr）的时间尺度上发生时，可显著增大行星半径。因此，亚海王星质量-半径观测的解释依赖于所假设的核热学性质及其中的不确定性。组成与核热学性质的简并可通过更好地估计行星年龄（除半径和质量外）来降低，正如未来观测所设想的那样。
引用
@article{arxiv.1712.06158,
title = {Effect of Core Cooling on the Radius of Sub-Neptune Planets},
author = {A. Vazan and C. W. Ormel and C. Dominik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.06158},
year = {2018}
}
备注
Accepted for publication in A&A Letters