多转轴系统下半径谷生成机制建模
地球与行星天体物理
2024-07-24 v1
摘要
靠近的小于海王星半径的行星形成两种明确的 Population,分别为岩石超地球和亚海王星,后者可能携带原始 H/He 气体外壳。分离这两种行星 Population 的半径谷的起源仍是未解之谜,已有研究将其直接来源于行星形成过程或通过随后的大气逃脱加诘为可能的解释。拥有跨越半径谷的多转轴系统被认为是 XUV 驱动质量损失的有用诊断工具。本文扩展了这一框架,以测试 XUV 驱动的光蒸发、核心加热驱动的质量损失以及一种受限于吸积的原始半径谷模型。我们关注的多转轴系统允许消除在单个系统中共享的不可观测量,例如星体 XUV 辐射历史和原始盘的性质。我们对所有已知的 221 个多转轴系统测试所提出的每个半径谷生成机制,并计算与模型一致的包裹行星的最低质量。我们将模型预测与 75 个测量质量的系统进行比较,发现大多数系统可以被解释为来自任意三种提出机制之一。我们还检查模型在星质量和星金属量方面的一致性,但发现没有显著趋势。在此之前,还需要更多具有质量表征的多转轴系统,才能使其成为半径谷生成模型的可行诊断工具。本文所述模型评估的软件已在 GitHub 上提供,可用于未来多转轴系统的发现。
引用
@article{arxiv.2407.15979,
title = {Modeling Multiple Radius Valley Emergence Mechanisms With Multi-Transiting Systems},
author = {Madison VanWyngarden and Ryan Cloutier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.15979},
year = {2024}
}
备注
Accepted for publication in The Astronomical Journal, 21 pages, 8 figures, 2 tables, PEPPER is available on GitHub at https://github.com/mvanwyngarden/PEPPER