論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1712.06158
Vazan et al. (2017)
Effect of Core Cooling on the Radius of Sub-Neptune Planets
(サブネプチューン惑星の半径におけるコア冷却の効果)

概要

サブネプチューンクラスの惑星 (海王星より小型のサイズの惑星) は銀河系内で非常に一般的であり，それらは質量-半径の関係性に大きな多様性を持つことが分かっている．

サブネプチューン惑星の場合，惑星質量の大部分は岩石部分 (以降「コア」と呼称) にあり，それが水素・ヘリウム主体のエンベロープに覆われていると考えられる．その結果として，惑星全体の初期熱容量はコアによって占められる．

しかし過去の研究では，コアの冷却はガスエンベロープの半径進化にわずかな影響しか無いとされてきた．これは，コアの冷却はエンベロープに同調しているから，言い換えれば，初期の熱の大部分は ~ 10 - 100 Myr のタイムスケールで初期に解放されたと仮定されていたからである．

ここでは，エンベロープの熱進化におけるコアの冷却の重要性について考察した．
コアは初期温度と冷却時間の 2 つのパラメータで特徴づけられると考えてモデル化を行った．

その結果，コア冷却のタイムスケールが惑星系の年齢と類似している場合は (10 億年程度)，コア冷却は惑星の半径を大きくすることが分かった．結果として，サブネプチューンの質量-半径観測の解釈は，コアの熱的特性の推定と，その推定における不定性に依存することとなる．

将来の観測により，惑星の半径と質量に加えて惑星の年齢のより良い推定値を得ることによって，惑星の組成とコアの熱的特性の縮退を低減できる．

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