迈向巨系外行星表征的新纪元

确定巨系外行星的成分对于理解其起源与演化至关重要。然而，行星的整体成分无法直接测量，而必须从质量-半径测量、行星年龄知识以及演化模拟的组合中推导得出。从即将到来的任务中获取恒星年龄、质量-半径和大气成分的准确测定，可以显著改善巨行星中重元素质量的确定。在本文中，我们首先论证了准确年龄测量（如 Plato 预期的那样）在约束行星特性中的重要性。确定良好的恒星年龄可将整体金属丰度的不确定性降低至多约两倍。接下来，我们从 Ariel 任务参考样本推断温暖巨行星的整体金属丰度，并识别出 Ariel 高优先级目标，对于这些目标，测量到的大气金属丰度可以明确打破推断成分时的简并性。我们表明，了解大气金属丰度可以将整体金属丰度的不确定性广泛降低四到八倍。我们得出结论，Plato 的准确年龄测定以及 Ariel 和 James Webb Space Telescope 的大气测量将在揭示巨系外行星成分方面发挥关键作用。