FGK 恒星周围的巨行星可能通过核吸积形成
地球与行星天体物理
2018-05-09 v1
摘要
我们通过对开普勒视场中 744 颗拥有候选行星的恒星（SWPs，已用 LAMOST 观测）与一组距离无关、在开普勒视场中尚未报道有行星的假想“孪生”恒星（CKSNPs）进行比较，对行星—金属丰度（P-M）相关性进行了统计研究。借助定义良好且经仔细选取的大样本，我们首次发现了 Delta [Fe/H]_(SWPs-SNPs) 的转折型 P-M 相关性：其平均值从约 0.00±0.03 dex 增至 0.06±0.03 dex，并依次对拥有地球、海王星、木星大小行星的恒星增至 0.12±0.03 dex，随后对质量更大的行星或褐矮星下降至约 -0.01±0.03 dex。此外，具有正 Delta[Fe/H] 的那些系统的百分比也呈现相同的转折模式。我们还发现 FG 型星遵循这一总体趋势，但 K 型星不同。观测到拥有半径介于 2 至 4 地球半径行星的 K 型星相较 CKSNPs 有中等金属丰度增强（约 0.1–0.2 dex），这表明 K 型星周围形成超级地球、海王星大小行星需要高得多的金属丰度。我们指出 P-M 相关性实际上是依赖于金属丰度的，即在太阳和超太阳金属丰度下为正相关，在亚太阳金属丰度下为负相关。对于岩质行星，未观测到 Delta[Fe/H] 随行星大小的稳定增长，从而排除了污染情景作为 P-M 相关性的主要机制。所有这些线索表明，巨行星可能与岩质行星或更重行星/褐矮星形成方式不同，且核吸积情景受到高度支持，高金属丰度是形成大质量行星的先决条件。
引用
@article{arxiv.1805.02721,
title = {Giant planets around FGK stars form probably through core accretion},
author = {Wei Wang and Liang Wang and Xiang Li and Yuqin Chen and Gang Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.02721},
year = {2018}
}
备注
12 pages, 9 figures, accepted by ApJ in May 2018