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最热的海王星环绕富金属恒星运行

地球与行星天体物理 2025-02-04 v2

摘要

海王星沙漠不再空无一物。目前已发现少数质量介于海王星和土星之间的近距行星,它们令人困惑的性质激发了许多关于沙漠居民形成与演化的有趣理论。虽然一些研究表明海王星沙漠行星的形成和演化与长周期海王星相似,但另一些研究则认为它们是较小行星之间罕见碰撞的产物,或者它们是巨行星暴露的内部结构(即“出错的热木星”)。这些起源故事对海王星沙漠宿主恒星的金属丰度做出了不同的预测。在本文中,我们使用来自 Gaia Data Release 3 的同质化恒星金属丰度目录来研究海王星沙漠居民的起源。我们发现,海王星沙漠中的行星所环绕的恒星,其金属丰度显著高于长周期海王星(p=0.0016p = 0.0016)和较小行星(p=0.00014p = 0.00014)的宿主恒星。相比之下,海王星沙漠宿主恒星的金属丰度与热木星宿主恒星的金属丰度在统计上无法区分(p=0.55p = 0.55)。因此,我们认为海王星沙漠行星不太可能像长周期海王星那样形成和演化,也不太可能是较小行星之间碰撞的结果,至少在没有其他金属丰度选择过程参与的情况下是如此。对这一结果更直接的解释是,沙漠中的行星确实是较大行星暴露的内部结构。因此,对海王星沙漠世界的大气光谱分析可能会提供一个罕见的机会来窥探巨系外行星的内部。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.13245,
  title  = {The Hottest Neptunes Orbit Metal-Rich Stars},
  author = {Shreyas Vissapragada and Aida Behmard},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.13245},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 2 figures, accepted to AJ, updated to match journal formatting