结合大气逃逸的行星种群合成：蒸发的统计视角

我们将流体动力学蒸发模型应用于不同的合成行星种群，这些种群是基于核心吸积范式的行星形成代码获得的。我们使用几种蒸发模型研究了行星种群的演化，这些模型的区别在于逃逸流的驱动力（X 射线或 EUV）、能量限制蒸发机制中的加热效率，或两者兼有。虽然行星种群的质量分布几乎不受蒸发的影响，但半径分布在约 2 $R_{\oplus}$ 处显示出明显的断裂。我们发现蒸发会导致行星尺寸的双峰分布（Owen & Wu 2013），并在轨道距离 - 行星半径平面上形成一条对角向下延伸的“蒸发谷”，将裸露的核心与保留了一些原始 H/He 的低质量行星分隔开来。此外，这种双峰分布与行星种群的初始特征有关，因为低质量行星核心只能吸积少量的原始 H/He 包层，且其包层质量与其核心质量成正比。我们还发现，蒸发的种群范围效应对于能量限制描述中的加热效率不敏感。然而，在两种极端情况下，即没有蒸发或在蒸发模型中具有 100% 加热效率时，最终的尺寸分布显示出显著差异；根据 $Kepler$ 候选体的尺寸分布，可以排除这两种情景。