用层次贝叶斯建模研究热木星膨胀半径
地球与行星天体物理
2018-08-22 v1
摘要
迄今为止，已发现数百颗热木星，然而其中很大一部分的膨胀半径仍无法解释。目前仍不清楚单一膨胀机制是否足以解释整个半径分布，还是需要多种机制的组合。我们试图理解热木星半径与恒星辐照及质量的关系。我们也旨在找出由不可观测参数引起的其半径的固有物理弥散。通过构建层次贝叶斯模型，我们推断了一个包含 286 颗气态巨行星的样本中行星半径、质量与入射通量的概率关系。我们分别纳入了数据的观测不确定度与种群中的固有物理弥散。这使我们能够将半径的固有物理弥散（由重元素丰度等潜在参数引起）视为待推断的参数。我们发现行星质量在膨胀程度上起关键作用，质量在 0.37 - 0.98 MJ 范围内的行星展现出最膨胀的半径。在更高质量下，半径对入射通量的响应开始减弱。在 0.37 +- 0.03 MJ 的阈值以下，我们发现作为种群的巨行星无法维持大于 1.4 RJ 的膨胀半径，而是随着入射通量超过 10^6 Wm-2 而展现出更小的尺寸。我们还发现，在 1 MJ 以下，高入射通量处存在一个截断点，超过该点我们不再发现膨胀行星，且该截断点随质量减小而降低。在高于 1.6*10^6 Wm -2 的入射通量及 0.37 - 0.98 MJ 质量范围内，我们未发现非膨胀热木星种群的证据。我们的研究展示了种群层面分析对于把握系外行星潜在性质的重要性。
引用
@article{arxiv.1804.03075,
title = {Investigating hot-Jupiter inflated radii with hierarchical Bayesian modelling},
author = {Marko Sestovic and Brice-Olivier Demory and Didier Queloz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.03075},
year = {2018}
}
备注
Accepted in A&A on 27/03/2018, 14 pages, 12 figures