近距超级地球通过巨碰撞与光致蒸发的大小演化

Kepler凌星巡天结合后续光谱观测发现了大量超级地球大小的行星,并揭示了它们的大小、轨道周期以及相邻行星之间关系的引人注目的特征。我们首次通过巨碰撞和光致蒸发研究行星的大小演化,以与这些观测特征进行比较。我们通过解析模型计算原行星的大小,即其核心与包层大小之和。执行 $N$ 体模拟以在巨碰撞阶段演化行星大小,并通过碰撞激波剥离包层。我们将核心质量的初始径向剖面和初始包层质量分数视为参数。内侧行星可通过巨碰撞失去其全部包层,而外侧行星因其未经历巨碰撞可保留初始包层。随后模拟光致蒸发以演化行星大小。我们的结果表明,若我们进行这样的模拟:核心质量的初始径向剖面服从宽范围的幂律分布,且初始包层质量分数为 $\sim0.1$,则可重现观测行星的周期-半径分布。此外,我们的模型显示相邻行星对具有相似大小和规则间距,与半径间隙等详细观测结果略有差异。