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通过质量损失模型确定热亚海王星CoRoT-24b的“真实”半径

太阳与恒星天体物理 2016-07-13 v1 地球与行星天体物理

摘要

对于热系外行星CoRoT-24b和CoRoT-24c,观测提供了其凌星半径RT_{\rm T}分别为3.7±\pm0.4 R_{\oplus}和4.9±\pm0.5 R_{\oplus},质量分别为\le5.7 M_{\oplus}和28±\pm11 M_{\oplus}。我们应用流体动力学模型研究了它们的高层大气结构与逃逸。假设RT_{\rm T} \approx RPL_{\rm PL},其中RPL_{\rm PL}为100 mbar压强处的行星半径,我们得到了CoRoT-24b不切实际的高热驱动流体动力学逃逸率。这是由于该行星的高温和低重力所致,与恒星EUV通量无关。如此高的逃逸率只能持续<<100 Myr,同时RPL_{\rm PL}会收缩,直至逃逸率小于或等于最大可能的EUV驱动逃逸率。因此,对于CoRoT-24b,RPL_{\rm PL}必须位于1.92.2\approx 1.9-2.2 R_{\oplus}处,而高海拔的霾/云可能使光线在RT_{\rm T}处消光。我们的分析还将该行星的质量限制在5-5.7 M_{\oplus}。对于CoRoT-24c,RPL_{\rm PL}和RT_{\rm T}过于接近,无法以相同方式进行区分。对于其他热的、低密度的亚海王星,RPL_{\rm PL}和RT_{\rm T}之间也可能存在类似的差异。

关键词

引用

@article{arxiv.1605.03595,
  title  = {Identifying the "true" radius of the hot sub-Neptune CoRoT-24b by mass loss modelling},
  author = {H. Lammer and N. V. Erkaev and L. Fossati and I. Juvan and P. Odert and P. E. Cubillos and E. Guenther and K. G. Kislyakova and C. P. Johnstone and T. Lueftinger and M. Guedel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1605.03595},
  year   = {2016}
}

备注

Accepted for publication by MNRAS