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共振亚海王星更蓬松

地球与行星天体物理 2024-06-28 v1

摘要

在通过凌星时间变化测量质量与通过径向速度测量质量的系外行星之间,存在系统性的、种群层面的密度差异。由于TTV行星主要接近共振,目前尚不清楚这种差异是归因于探测偏差,还是近共振与非共振行星种群之间的天体物理差异。我们定义了一个由Kepler、TESS、HARPS和ESPRESSO表征的36颗亚海王星组成的受控无偏样本。我们发现,它们的密度主要取决于系统的共振状态,近共振行星的质量与亚海王星主体来自同一底层种群的概率很低(0.0020.001+0.0100.002_{-0.001}^{+0.010})。将样本扩大到133颗亚海王星揭示了更精细的细节:共振行星的密度相似且低于非共振行星,而远离共振的行星其密度的均值和离散度均增加。这一趋势也单独存在于RV表征的行星中。此外,对于给定的共振距离,TTV和RV的密度分布是一致的。我们还表明,更接近共振的系统往往比其分散的对应系统更共面。这些观测趋势也在合成种群中发现,其中在其原始共振构型中幸存下来的行星保持了较低的密度;而较不紧凑的系统经历了盘后巨碰撞,增加了行星的密度,同时扩大了它们的轨道。我们的发现强化了共振系统是行星系统诞生时原型的论断。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.18991,
  title  = {Resonant sub-Neptunes are puffier},
  author = {Adrien Leleu and Jean-Baptiste Delisle and Remo Burn and André Izidoro and Stéphane Udry and Xavier Dumusque and Christophe Lovis and Sarah Millholland and Léna Parc and François Bouchy and Vincent Bourrier and Yann Alibert and João Faria and Christoph Mordasini and Damien Ségransan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.18991},
  year   = {2024}
}