亚海王星荒漠及其对恒星类型的依赖性:由恒星生命周期X射线辐照所控制
地球与行星天体物理
2021-05-04 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
具有大量挥发性包层的短周期亚海王星是已知系外行星中最常见的类型之一。然而,近期对Kepler星表种群的研究表明,在高辐照轨道上的亚海王星存在缺失,它们在这些轨道上易受大气光蒸发的影响。从物理上看,我们预期这一“光蒸发荒漠”依赖于总生命周期X射线与极紫外通量,它们是大气逃逸的主要驱动因素。在本工作中,我们研究了亚海王星的人口统计特征随生命周期高能辐射暴露量与宿主恒星质量的变化关系。我们发现,对于给定的现今日照量,环绕0.3 恒星的行星在其生命周期内经历的X射线通量约为环绕1.2 恒星的行星的 100 。将光蒸发荒漠定义为在2 下零出现率一致的区域,对于1.8 -- 4 的行星半径,随着行星半径变化的积分X射线通量大于1.43 erg/cm 至 8.23 erg/cm 时,荒漠开始出现。我们还比较了不同恒星类型的光蒸发荒漠位置。我们发现,相较于积分X射线通量空间,在热辐射通量空间中荒漠起始位置具有更大的变异性,这表明由稳态恒星X射线发射所驱动的光蒸发是控制荒漠位置的主导因素。最后,我们报告了围绕M与K型矮星的亚海王星谷的初步证据,该谷最初在类太阳恒星周围被发现。来自TESS任务等巡天对低质量恒星周围更多行星的发现,将使得对这些趋势的详细探索成为可能。
引用
@article{arxiv.2105.00142,
title = {The sub-Neptune desert and its dependence on stellar type: Controlled by lifetime X-ray irradiation},
author = {George D. McDonald and Laura Kreidberg and Eric Lopez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.00142},
year = {2021}
}
备注
22 pages, 15 figures