Kepler-10 系统中行星的修订质量与密度

确定哪些小型系外行星具有石铁成分，对于量化此类行星的出现频率以及理解行星形成物理至关重要。Kepler-10 拥有石铁世界 Kepler-10b (K10b)，并且还包含曾被报道为最大的固态硅酸盐-冰行星 Kepler-10c (K10c)。利用 220 个径向速度（RVs），包括来自 Keck-HIRES 的 72 个精密 RV，其中 20 个为 2014-2015 年的新数据，以及 17 个季度的 Kepler 测光数据，我们获得了迄今为止对 Kepler-10 系统最完整的刻画。我们发现 K10b (Rp=1.47 Re) 质量为 3.72$\pm$0.42 Me，密度为 6.46$\pm$0.73 g/cc。将 K10b 的内部建模为覆盖硅酸盐地幔的铁核，我们发现铁核占行星质量的 0.17$\pm$0.11。对于 K10c (Rp=2.35 Re)，我们测得 Mp=13.98$\pm$1.79 Me 和 $\rho$=5.94$\pm$0.76 g/cc，显著低于 Dumusque 等人（2014，17.2$\pm$1.9 Me）计算的质量。内部成分建模显示，Kepler-10c 的半径中至少有 $10\%$ 是由氢-氦（质量的 0.2%，半径的 16%）或超离子水（质量的 28%，半径的 29%）组成的挥发性包层。仅分析 HIRES 数据得到的 K10b 质量高于、K10c 质量低于仅分析 HARPS-N 数据的结果，且对 K10c 的质量估计在形式上相差 3$\sigma$。将每台仪器的 RV 分开导致各数据集中行星 c 的质量测量不一致。这表明存在时间相关噪声，且行星质量的误差（尤其是 K10c）超出了我们的名义估计。K10c 的凌星时刻变异（TTVs）表明系统中可能存在第三颗行星 KOI-72.X。TTVs 和 RVs 与 KOI-72.X 具有 24、71 或 101 天的轨道周期以及 1-7 Me 的质量相一致。