系外行星实测参数对反演内部结构的影响

系外行星表征是当前系外行星科学的主要焦点之一。对于超级地球和亚海王星，我们主要依赖质量和半径测量，由此可推导天体的平均密度并粗略估计行星的整体成分。然而，确定行星内部是一项极具挑战性的任务。除了观测基本参数的不确定性外，由于确定行星成分存在简并性，理论模型也受到限制。我们旨在研究影响超级地球和亚海王星内部表征的几个方面：观测不确定性、在 M-R 图上的位置、体丰度或辐照等附加约束的影响，以及模型假设。我们使用一种考虑观测与模型不确定性的全概率贝叶斯推断分析。我们采用嵌套采样（Nested Sampling）方案来高效生成所有相关行星结构参数的后验概率分布。我们包含一个基于核、地幔、高压冰、液态水和 H-He 包层的自洽热力学结构模型。关于质量和半径不确定性对内部结构确定的影响，我们发现三种不同情形：在类地成分线以下和纯水成分线以上，较小的观测不确定性分别导致核质量和大气质量更好的确定；而在两者之间，结构表征仅微弱依赖于观测不确定性。我们表明，温度或熵剖面的微小变化引起的半径变化与观测不确定性相当，这意味着与模型假设相关的不确定性在决定内部结构时可能变得比观测不确定性更为重要。