基于 Mathematica 工具与可视化水状态方程的系外行星半径间隙新视角
地球与行星天体物理
2022-01-07 v1 天体物理仪器与方法
摘要
近期由 Kepler 与 TESS 任务及其相关地基后续观测所获得的天文观测数据，揭示了大量尺寸介于地球与海王星之间的系外行星。在约两倍地球尺寸处已识别出行星出现率较低的区域，即所谓的系外行星半径间隙或半径谷。我们借助一款能够操控多维参数空间中系外行星数据的 Mathematica 绘图工具，并借助温度-密度图与熵-压强图中可视化的水状态方程，探究了该间隙在质量-半径图中的几何特征。我们表明，该半径谷可由较小的、以岩石为主的行星与较大的、具有更高成分多样性（包括宇宙冰（水、氨、甲烷）与气体包层）的行星之间的成分差异来解释。特别地，在较大行星中，从行星平衡温度视角来看，高温行星与无显著气体包层的冰主导成分相符，而低温行星具有更多样的成分，包括不同量的气体包层。
引用
@article{arxiv.2201.02125,
title = {New Perspectives on the Exoplanet Radius Gap from a Mathematica Tool and Visualized Water Equation of State},
author = {Li Zeng and Stein B. Jacobsen and Eugenia Hyung and Amit Levi and Chantanelle Nava and James Kirk and Caroline Piaulet and Gaia Lacedelli and Dimitar D. Sasselov and Michail I. Petaev and Sarah T. Stewart and Munazza K. Alam and Mercedes López-Morales and Mario Damasso and David W. Latham},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.02125},
year = {2022}
}
备注
30 pages, 15 figures