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如此相近,如此不同:利用 HARPS-N 对 K2-36 行星系统的表征

地球与行星天体物理 2019-04-10 v1

摘要

K2-36 是一颗 K 型矮星,被 Kepler/K2 发现的两颗小型(Rb=1.43±0.08R_{\rm b}=1.43\pm0.08 RR_\oplusRc=3.2±0.3R_{\rm c}=3.2\pm0.3 RR_\oplus)、近距(aba_{\rm b}=0.022 AU 和 aca_{\rm c}=0.054 AU)凌星行星所环绕。它们是近期从 Kepler 数据分析中浮现的两类小型行星(RpR_{\rm p}<4 RR_\oplus)的代表,很可能具有不同的结构、组成和演化路径。我们修正了恒星的基本参数和行星的尺寸,并首次给出了它们质量和整体密度的测量,用以推断其结构与组成。我们在 \sim3.5 年时间内用 HARPS-N 光谱仪观测了 K2-36,收集了 81 条有用的视向速度测量值。该恒星活跃,有证据表明在观测时间跨度内磁活动水平不断升高。由于恒星活动的贡献,视向速度散射为 \sim17 \ms,远大于行星信号的半振幅。我们测试了不同方法来减轻恒星活动对视向速度时间变化的贡献,并以良好精度测量行星质量。我们发现 K2-36 很可能是一个 \sim1 Gyr 岁的系统,并通过高斯过程回归处理恒星活动,测得行星质量 mbm_{\rm b}=3.9±\pm1.1 MM_\oplusmcm_{\rm c}=7.8±\pm2.3 MM_\oplus。得出的行星整体密度 ρb\rho_{\rm b}=7.22.1+2.5^{+2.5}_{-2.1} g/cm3g/cm^{3}ρc\rho_{\rm c}=1.30.5+0.7^{+0.7}_{-0.5} g/cm3g/cm^{3} 指出,K2-36\,b 具有岩质、类地的组成,而 K2-36\,c 是一颗低密度的亚海王星。由两颗轨道间距相似但密度不同的行星组成,K2-36 代表了一个最优的实验室,用于检验大气逃逸在形成后 \sim1 Gyr 驱动近距低质量行星演化中的作用。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.01881,
  title  = {So close, so different: characterization of the K2-36 planetary system with HARPS-N},
  author = {M. Damasso and L. Zeng and L. Malavolta and A. Mayo and A. Sozzetti and A. Mortier and L. A. Buchhave and A. Vanderburg and M. Lopez-Morales and A. S. Bonomo and A. C. Cameron and A. Coffinet and P. Figueira and D. W. Latham and M. Mayor and E. Molinari and F. Pepe and D. F. Phillips and E. Poretti and K. Rice and S. Udry and C. A. Watson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.01881},
  year   = {2019}
}

备注

Accepted for publication on Astronomy $\&$ Astrophysics