半径悬崖是瀑布：用蒸汽世界解释亚海王星系外行星

开普勒行星的统计特征为行星形成与演化模型提供了关键的检验平台，特别是在解释分隔超级地球和亚海王星的半径谷方面。基于体密度差异（即岩石行星和富水行星通过迁移路径形成）的原始解释，为大气逃逸情景提供了一种替代方案。带有绝热蒸汽大气的富水行星的更新内部结构模型，更准确地再现了在$\sim2~R_\oplus$附近观测到的半径谷。此外，来自我们Genesis库的迁移模型表明，这些形成路径也可以解释超级地球和亚海王星不同的周期分布，以及热海王星沙漠的出现。受此启发，我们为近距离开普勒行星（$P<100$天）开发了一个贝叶斯层次混合模型，将岩石行星和没有H/He包层的富水行星结合起来。推断出的岩石行星和富水行星的质量分布峰值分别在$\sim2.6~M_\oplus$和$\sim7~M_\oplus$附近，富水行星的水质量分数峰值在$\sim41\%$附近。富水行星很好地代表了开普勒亚海王星族群，半径悬崖表现为一个“瀑布”——其出现率的急剧下降。然而，我们的质量-半径分析表明，仅凭富水行星无法解释$R \gtrsim 3~R_\oplus$的行星，这意味着样本中至少$\sim20\%$的亚海王星富含H/He气体。