TOI-2015 b: A sub-Neptune in strong gravitational interaction with an outer non-transiting planet
Notice bibliographique
Résumé
TOI-2015 is a known exoplanetary system around an M4 dwarf star, consisting of a transiting sub-Neptune planet in a 3.35-day orbital period, TOI-2015 b, accompanied by a non-transiting companion, TOI-2015 c. High-precision radial-velocity measurements were taken with the MAROON-X spectrograph, and high-precision photometric data were collected, primarily using the SPECULOOS, MUSCAT, TRAPPIST and LCOGT networks. We collected 63 transit light curves and 49 different transit epochs for TOI-2015 b. We recharacterized the target star by combining optical spectra obtained by the MAROON-X, Shane/KAST and IRTF/SpeX spectrographs, Bayesian model averaging (BMA) and spectral energy distribution (SED) analysis. The TOI-2015 host star is a K = 10.3 mag M4-type dwarf with a subsolar metallicity of [Fe/H] = −0.31 ± 0.16, and an effective temperature of T eff ≈ 3200 K. Our photodynamical analysis of the system strongly favors the 5:3 mean-motion resonance and in this scenario the planet b (TOI-2015 b) has an orbital period of P b = 3.34 days, a mass of M p = 9.02 -0.36 +0.32 M ⊕ , and a radius of R p = 3.309 -0.011 +0.013 R ⊕ , resulting in a density of ρ p = 0.25 ± 0.01 ρ ⊕ = 1.40 ± 0.06 g cm −3 ; this is indicative of a Neptune-like composition. Its transits exhibit large (> 1 hr) timing variations characteristic of an outer perturber in the system. We performed a global analysis of the high-resolution radial-velocity measurements, the photometric data, and the TTVs, and inferred that TOI-2015 hosts a second planet, TOI-2015 c, in a non-transiting configuration. Our analysis places it near a 5:3 resonance with an orbital period of P c = 5.583 days and a mass of M p = 8.91 -0.40 +0.38 M ⊕ . The dynamical configuration of TOI-2015 b and TOI-2015 c can be used to constrain the system’s planetary formation and migration history. Based on the mass-radius composition models, TOI-2015 b is a water-rich or rocky planet with a hydrogen-helium envelope. Moreover, TOI-2015 b has a high transmission-spectroscopic metric (TSM=149), making it a favorable target for future transmission spectroscopic observations with the JWST to constrain the atmospheric composition of the planet. Such observations would also help to break the degeneracies in theoretical models of the planet’s interior structure.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
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