影响近距离凌星系外行星半径的因素
摘要
系外行星的半径可能受到多种因素的影响，包括辐照、行星质量和重元素含量。目前已发现大量凌星系外行星，其质量、半径、半长轴、主星金属丰度和恒星有效温度已知。我们使用多元回归模型，针对三个不同质量区间的119颗凌星系外行星，确定行星半径对行星平衡温度T_eq、行星质量M_p、恒星金属丰度[Fe/H]、轨道半长轴a和潮汐加热率H_tidal的依赖关系。我们确定：加热导致行星半径增大（如预期）；质量增加分别导致低质量（<0.5R_J）行星半径增大和高质量（>2.0R_J）行星半径减小（对木星质量行星无质量效应）；主星金属丰度增加导致行星半径减小，表明主星金属丰度与行星重元素含量之间存在关系。对于土星质量行星，半径的良好拟合可由log(R_p/R_J)=-0.077+0.450 log(M_p/M_J)-0.314[Fe/H]+0.671 log(a/AU)+0.398 log(T_eq/K)得到。木星质量行星的半径可由log(R_p/R_J)=-2.217+0.856 log(T_eq/K)+0.291 log(a/AU)拟合。高质量行星的半径最佳拟合为log(R_p/R_J)=-1.067+0.380 log(T_eq/K)-0.093 log(M_p/M_J)-0.057[Fe/H]+0.019 log(H_tidal/1x10^{20})。这些方程对观测半径拟合非常好，拟合半径与观测半径的平均绝对差为0.11R_J。可以清楚地区分以核为主的土星质量（0.1-0.5M_J）行星（其半径几乎完全由质量和重元素含量决定）和以气态包层为主的木星质量（0.5-2.0M_J）行星（其半径随辐照通量强烈增加，部分被轨道间隔的幂律依赖关系所抵消）。
引用
@article{arxiv.1202.6199,
title = {Factors Affecting the Radii of Close-in Transiting Exoplanets},
author = {B. Enoch and A. Collier Cameron and K. Horne},
journal= {arXiv preprint arXiv:1202.6199},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 14 figures, accepted in A&A