Primordial Radius Gap and Potentially Broad Core Mass Distributions of Super-Earths and Sub-Neptunes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The observed radii distribution of Kepler exoplanets reveals two distinct populations: those that are more likely to be terrestrials (≲1.7 R ⊕ ) and those that are more likely to be gas-enveloped (≳2 R ⊕ ). There exists a clear gap in the distribution of radii that separates these two kinds of planets. Mass-loss processes like photoevaporation by high-energy photons from the host star have been proposed as natural mechanisms to carve out this radius valley. These models favor underlying core mass function of sub-Neptunes that is sharply peaked at ∼4–8 M ⊕ , but the radial-velocity follow-up of these small planets hints at a more bottom-heavy mass function. By taking into account the initial gas accretion in gas-poor (but not gas-empty) nebula, we demonstrate that (1) the observed radius valley is a robust feature that is initially carved out at formation during late-time gas accretion; and (2) that it can be reconciled with core mass functions that are broad extending well into the sub-Earth regime. The maximally cooled isothermal limit prohibits cores lighter than ∼1–2 M ⊕ from accreting enough mass to appear gas-enveloped. The rocky-to-enveloped transition established at formation produces a gap in the radius distribution that shifts to smaller radii farther from the star, similar to that observed. For the best agreement with the data, our late-time gas accretion model favors dust-free accretion in hotter disks with cores slightly less dense than the Earth (∼0.8 ρ ⊕ ) drawn from a mass function that is as broad as .
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».