利用凌星时间变化推导系外行星 K2-21b 与 K2-21c 的质量
地球与行星天体物理
2023-05-22 v1
摘要
尽管有多种间接方法用于探测系外行星，其中最有效且准确的方法之一是凌星法，其通过测量给定恒星在系外行星掠过母恒星前方时的周期性亮度下降来发现行星。对于拥有多颗凌星系外行星的系统，行星间的引力扰动会影响其凌星时间。凌星时间的差异使得对行星质量与轨道偏心率的测量成为可能。这些参数有助于推测该系统的形成、演化与稳定性。利用凌星时间变化（TTVs），我们测量了环绕相对明亮的 K7 型矮星 K2-21 的两颗行星的质量与偏心率。这两颗行星表现出可测量的 TTVs，轨道周期分别约为 9.32 天和 15.50 天，周期比约为 1.66，相对接近 5:3 平运动共振。我们报告 K2-21 系统中的内行星和外行星性质与氢氦主导大气的存在一致，因为我们估计其质量分别为 1.59^{+0.52}_{-0.44} M_E 和 3.88^{+1.22}_{-1.07} M_E，密度分别为 0.22^{+0.05}_{-0.04} rho_E 和 0.34^{+0.08}_{-0.06} rho_E（M_E 和 rho_E 分别为地球的质量和密度）。我们的结果表明内行星密度低于外行星；这是又一个反直觉的系外行星系统，如 Kepler-105、LTT 1445、TOI-175 和 Kepler-279 系统。
引用
@article{arxiv.2305.11359,
title = {Mass Derivation of planets K2-21b and K2-21c from Transit Timing Variations},
author = {Maryame El Moutamid and Kevin B. Stevenson and Billy Quarles and Nikole K. Lewis and Erik Petigura Daniel Fabrycky and Jacob L. Bean and Diana Dragomir and Kristin S. Sotzenvand Michael W. Werner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.11359},
year = {2023}
}