120 地球质量以下系外行星的质量-半径关系再探

系外行星的质量和半径是刻画其性质所需的基本量。研究系外行星的不同族群对于理解各类行星类型的数量分布十分重要，进而可与行星形成和演化相联系。我们基于可靠、稳健且尽可能准确的凌星行星质量和半径测量，给出了一个更新至 120 $M_{\oplus}$ 的系外行星星表。所得的质量-半径（M-R）图显示出两个不同的族群，分别对应岩质和富挥发性系外行星，它们在质量和半径上均有重叠。岩质系外行星族群表现出相对较小的密度变化，并在质量约 $\sim25 M_{\oplus}$ 处终止，可能指示了可形成的最大核质量。我们使用纯水的成分线来分隔两个族群，并基于该数据推断出两条新的经验 M-R 关系：岩质族群为 $M = (0.9 \pm 0.06) \ R^{(3.45 \pm 0.12)}$，富挥发性族群为 $M = (1.74 \pm 0.38) \ R^{(1.58 \pm 0.10)}$。尽管我们在两个区间的结果与先前研究一致，新的 M-R 关系更好地匹配了从岩质到富挥发性系外行星过渡区的族群，其对应质量范围 5-25 $M_{\oplus}$、半径范围 2-3 $R_{\oplus}$。