由流体动力学逃逸与热演化勾勒的中等质量行星质量-半径关系

我们采用行星演化建模，以重现迄今已探测到的 198 颗行星的 MR 分布，这些行星的质量与半径测量精度分别优于 45% 和 15%，且质量小于 108Me。我们同时考虑基于流体动力学模型结果的大气逃逸，以及基于行星结构演化模型的热演化。由于高能恒星辐射影响大气演化，我们考虑了所有可能的恒星自转历史范围。为设定形成时的行星参数，我们使用基于形成模型的解析近似。最后，我们构建了一个合成行星网格，其参数反映了观测分布的特征。所预测的半径弥散很好地重现了观测到的 MR 分布，除两组明显的异常体（约占总体的 20%）外。第一组由具有类木星半径的近距土星质量行星组成，我们低估了其半径，很可能因为缺少类似于导致热木星膨胀的额外加热机制。第二组由温暖的亚海王星组成，它们本应拥有巨大的原初 H 主导大气，却反而呈现指示微小气体包层的高密度。这表明它们的形成、内部结构与演化不同于通过吸积到岩核上的 H 主导包层逃逸所进行的大气演化。低质量行星（<10–15Me）的观测特征强烈依赖于大气逃逸的影响，从而依赖于宿主星的演化，而原初参数相关性较小。相反，对于质量更大的行星，形成时的参数在塑造最终 MR 分布中起主导作用。