低质量恒星周围半径谷随 $Kepler$ 与 $K2$ 的演化

我们利用 $Kepler$ 和 $K2$ 任务已知的行星族群，给出了低质量矮星周围小尺寸近距行星出现率的计算。施加完备性修正后，最大后验出现率作为轨道间距与行星半径的函数清晰地揭示了半径谷。我们测得该谷的斜率为 $r_{p,\text{valley}} \propto F^{-0.060\pm 0.025}$，其符号与类太阳恒星周围所测得的相反，从而表明热驱动的大气质量损失可能并非低恒星质量区间行星演化的主导因素，或者我们正见证一条独立的行星形成通道的出现。后一种观点得到如下支持：岩质与非岩质行星的相对出现率从中 K 型矮星周围的 $0.5\pm 0.1$ 增加到中 M 型矮星周围的 $8.5\pm 4.6$。此外，位于 $1.54\pm 0.16$ R$_{\oplus}$ 的半径谷中心被证明随恒星质量减小而向更小尺寸偏移，这与光致蒸发、核驱动质量损失及贫气形成的物理模型一致。尽管当前测量不足以可靠识别半径谷的主导形成路径，但此类推断可由 $TESS$ 通过以 2 分钟节奏观测 $\mathcal{O}(85,000)$ 颗中至晚 M 型矮星获得。本文给出的测量还精确指明了径向速度巡天中为解决低质量恒星周围岩质到非岩质转变所应瞄准的行星轨道周期与半径子集。