重元素主导规律。I. 系外行星出现率与金属丰度

仅发现少数几颗系外行星便足以确立巨行星出现率与其宿主恒星金属丰度之间的相关性。自该发现以来已过去 20 余年，然而许多问题仍在热烈讨论中：这种关系的起源是什么？巨行星—金属丰度关系（在贫金属区）的确切函数形式是什么？类地行星是否存在这样的关系？所有这些问题对于我们理解不同类型（系外）行星围绕不同类型恒星的形成与演化都非常重要，也是本手稿的主题。除了对金属丰度在系外行星形成中的作用进行全面的文献综述外，我还利用 SWEET-Cat 星表提供的大样本同质数据，重新考察了文献中报道的大多数行星—金属丰度相关关系。本研究得出了若干新结果与结论，其中我认为有两项值得在摘要中强调：i) 亚木星质量行星（∼0.6–0.9 M_Jupiter）的宿主系统性地比木星质量行星的宿主金属丰度更低。这一结果可能与高金属丰度下更长的盘寿命和更多的行星构筑物质有关，从而使得更高质量的类木星行星得以形成。ii) 与先前主张相反，我们的数据与结果并不支持在 4 M_Jupiter 处存在行星质量断点，其上下方行星形成通道不同。然而，结果也表明相同（高）质量的行星可根据（盘）恒星质量即环境条件通过不同通道形成。