快速且可预测的星体人口合成模型(RAPPS)I.升级型模型与所得合成人口
地球与行星天体物理
2026-04-21 v1
摘要
系外行星调查揭示了广泛的行星系统多样性,亟需将行星形成与统计特性相结合的模型来解释其起源。行星人口合成(PPS)建模是连接理论与观测系外行星统计特性的关键工具。在未来十年,已知系外行星数量预计增长十倍,随着新计划对广泛行星参数的探测范围显著扩大。我们致力于开发新的PPS模型,能够预测跨越多样化恒星宿主的行星质量、半径、轨道及大气属性,同时保持高计算效率,以便进行统计比较。我们基于先前模型开发,后者包括通过岩浆-气体相互作用对原始大气的水富化,并通过引入对多行星系统后期动力学演化的半解析处理手段进行扩展。额外的更新包括修订版的盘演化、共振捕获和大气逃逸方案。更新后的模型产生的行星分布与先前结果有所不同,尤其在地球级及亚地球级行星的数量上表现出差异。这些差异主要源于新的动力学演化模型,并与基于直接N体积分数模拟的结果显示出更好的一致性。大气富化还对气体巨行星的发生以及靠近的超地球和亚海德纳半径分布具有强烈影响。升级后的模型为在广泛恒星环境下预测行星人口提供了计算效率高且物理性全面的框架,使大参数调查和与观测结果的稳健统计比较成为可能。
引用
@article{arxiv.2604.18273,
title = {Rapid and Predictive Planet Population Synthesis Model (RAPPS) I. Upgraded model and resulting synthetic populations},
author = {Tadahiro Kimura and Masahiro Ikoma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.18273},
year = {2026}
}
备注
21 pages, 11 figures, accepted for publication in A&A