受辐照海洋行星的质量-半径关系

质量大且富水的行星在宇宙中应当十分普遍。许多此类世界预计会受到其宿主恒星的重要辐照，并呈现由延展蒸汽大气包围的超临界水层。具有此类膨胀水圈的受辐照海洋行星近期已被证明是匹配亚海王星质量-半径分布的优质候选者。本文描述了一个通过结合内禀模型与更新的水状态方程（EoS）以及考虑辐射传输的大气模型，来计算富水行星真实结构的模型。我们发现，使用不适当的状态方程可能导致行星半径被高估至多 $\sim$10\%，具体取决于行星尺寸与成分。我们的模型已应用于 GJ 9827 系统作为测试用例，表明行星 b 和 c 分别具有类地或类金星内禀结构。行星 d 可能是一颗水质量分数约为 $\sim$$20\pm10\%$ 的受辐照海洋行星。我们还提供了质量-半径关系的拟合式，使得无需运行模型即可直接反推广泛的行星成分。我们的计算最终表明，高度受辐照的行星通过大气损失过程失去了其 H/He 成分，残留物质根据水质量分数的不同形成了超级地球或亚海王星。