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是友非敌:内侧超级地球与外侧气态巨行星之间的强相关性

地球与行星天体物理 2024-05-24 v2

摘要

外侧气态巨行星与内侧超级地球之间的联系反映了它们的形成与演化历史。过去探索这一联系的研究表明这两个种群之间存在初步的正相关性,但这些研究受限于小样本量,且在某些情况下存在样本偏差。在此,我们利用一个包含184个超级地球系统且具有公开径向速度数据和已分辨外侧气态巨行星的样本,重新审视这一联系。我们计算了超级地球(SE)系统中外侧气态巨行星(GG)的出现频率,将样本分为富金属([Fe/H] >> 0)和贫金属([Fe/H]\leq0)宿主。我们发现 P(GG|SE, [Fe/H]>>0) = 28.04.6+4.9%^{+4.9}_{-4.6}\% 和 P(GG|SE, [Fe/H]\leq0) = 4.51.9+2.6%^{+2.6}_{-1.9}\%。将这些条件出现率与 Rosenthal et al 2021 的场巨行星出现率进行比较,我们表明在 2.7σ\sigma 水平上,富金属宿主星的内侧超级地球与外侧气态巨行星之间存在显著的正相关性,但这种相关性在贫金属系统中消失。我们进一步发现,在富金属恒星周围,对于拥有更远(超过 3 AU)、偏心率更大(e>0.2e > 0.2)和/或处于多气态巨行星系统中的系统,GG/SE 相关性略有增强。这些趋势在贫金属恒星周围消失,但多个巨行星系统除外,我们在其中观察到初步的负相关性。我们的发现突显了金属丰度(盘固体预算)在塑造整体行星架构中的关键作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.08873,
  title  = {Friends not Foes: Strong Correlation between Inner Super-Earths and Outer Gas Giants},
  author = {Marta L. Bryan and Eve J. Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.08873},
  year   = {2024}
}

备注

accepted to ApJL