哈佛大學使用 Mathematica 工具和可視化水狀態方程對系外行星半徑間隙的新視角

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哈佛大學使用 Mathematica 工具和可視化水狀態方程對系外行星半徑間隙的新視角的圖1

這是一個用 Mathematica 軟件繪制的在質量半徑圖中系外行星數據,以及相關的直方圖(質量直方圖、半徑直方圖和 zeta 直方圖)。它使用 MathematicaManipulate 函數通過操縱各種輸入參數來給出結果圖形。例如,分離系外行星種群的一個重要輸入參數是平衡溫度 Teq,它由行星每單位表面積接收的宿主恒星輻射量決定。以此類推,這類似于根據古代中國、阿育吠陀和希臘醫學知識將任何人類疾病廣泛分類為熱性或冷性。這種操縱函數使我們能夠從觀察到的行星種群中收集信息并進行區分。


該工具的另一個目標是探索系外行星半徑間隙或半徑山谷的可能起源,這對應于在大約兩倍地球大?。?×R⊕)處觀察到的行星種群的低發生率。我們表明,這種半徑間隙或山谷可以通過較小的主要巖石行星 (<2 × R⊕ ) 和較大的行星 (>2 × R⊕ ) 之間的成分差異來解釋,這些行星表現出更大的成分多樣性,包括宇宙冰(水、氨,甲烷)加上氣態包絡。特別是在較大的行星(>2×R⊕)中,從行星平衡溫度(Teq)的角度來看,一些較熱的系外行星(Teq>900 K)與以冰為主的成分一致,沒有明顯的氣體包絡,而一些較冷的系外行星(Teq<900 K)似乎表現出不同數量的氣體包膜。

哈佛大學使用 Mathematica 工具和可視化水狀態方程對系外行星半徑間隙的新視角的圖2

哈佛大學使用 Mathematica 工具和可視化水狀態方程對系外行星半徑間隙的新視角的圖3


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