温热巨行星系外行星表征:现状、挑战与展望
地球与行星天体物理
2023-05-01 v2
摘要
巨行星系外行星的表征对于约束巨行星形成与演化理论以及将太阳系巨行星置于背景下理解至关重要。通常,中等辐照的温热木星(warm Jupiters)的质量-半径(M-R)测量被用于估算行星整体成分,这是约束巨行星形成、演化和结构模型的基本量。詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)的成功发射与即将到来的 ARIEL 任务开启了巨行星系外行星表征的新时代,因为大气测量提供了关于巨行星系外行星成分和内部结构的关键信息。在本综述中,我们讨论了如何利用巨行星演化模型推断行星整体成分,以及内部与大气成分之间的联系。我们指出了演化模型中重要的理论不确定性,包括状态方程、大气模型、化学成分、内部结构和主要能量传输过程。尽管如此,我们表明 JWST 和 ARIEL 的大气测量以及 PLATO 对恒星年龄的精确测定可显著减少推断整体成分中的简并性。此外,我们讨论了演化模型对于直接成像行星表征的重要性。我们得出结论:巨行星理论在观测解释中具有关键作用,并强调推进巨行星理论的重要性。
引用
@article{arxiv.2304.12782,
title = {Warm giant exoplanet characterisation: current state, challenges and outlook},
author = {Simon Müller and Ravit Helled},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.12782},
year = {2023}
}
备注
15 pages, 2 figures, accepted for publication in Frontiers in Astronomy and Space Sciences; grammar corrected and additional references added