环绕 KIC 12557548 运行的可能正在解体的短周期超级水星

我们在此报告了用 Kepler 观测到的恒星掩星现象，该现象以 15.685 小时的间隔周期性重现，但其掩星深度从最大 1.3% 变化到可小于 0.2% 的最小值。显然被掩星的恒星是 KIC 12557548，一颗 $T_{eff} = 4400 \, \text{K}$ 且 $V = 16$ 的 K 型矮星。由于食的深度高度可变，它们不能仅仅归因于具有固定大小的单一行星的凌星。我们讨论并排除了涉及双巨行星的场景，即其相互轨道平面发生进动，导致其中一颗行星进出掠射凌星状态。我们还简要考虑了食双星系统，它要么以分层三重星构型环绕 KIC 12557548 运行，要么在天空中与其邻近，但我们发现这样的场景不足以重现观测结果。我们倾向于一种涉及宏观粒子从一颗缓慢解体的、不比水星大多少的行星大气中逃逸的解释。这些粒子可能采取微米级辉石或氧化铝尘粒的形式。行星表面温度足以升华并产生高 Z 大气；这种大气可能通过云凝结或爆炸性火山活动而充满尘埃。大气气体通过 Parker 型热风逃离行星，并将尘粒拖曳而出。我们从观测中推断出质量损失率约为 $1 \, M_E/\text{Gyr}$，尘气比可能为 1 的量级。对于我们基准的 $0.1 \, M_E$ 行星，蒸发时间尺度可能约为 0.2 Gyr。更小质量的行星被排除，因为它们蒸发得更快；更大质量的行星也被排除，因为它们的表面引力太强，无法维持具有所需质量损失率的流出物。掩星轮廓显示出入射-出射不对称性，这可能反映了拖曳在行星后面的彗星状尘埃尾；我们展示了这种尾部的模拟。