哈佛大学使用 Mathematica 工具和可视化水状态方程对系外行星半径间隙的新视角

本文译自Wolfram社区哈佛大学 Li Zeng 的文章：https://community.wolfram.com/groups/-/m/t/2445247

这是一个用 Mathematica 软件绘制的在质量半径图中系外行星数据，以及相关的直方图（质量直方图、半径直方图和 zeta 直方图）。它使用 Mathematica 的 Manipulate 函数通过操纵各种输入参数来给出结果图形。例如，分离系外行星种群的一个重要输入参数是平衡温度 Teq，它由行星每单位表面积接收的宿主恒星辐射量决定。以此类推，这类似于根据古代中国、阿育吠陀和希腊医学知识将任何人类疾病广泛分类为热性或冷性。这种操纵函数使我们能够从观察到的行星种群中收集信息并进行区分。 该工具的另一个目标是探索系外行星半径间隙或半径山谷的可能起源，这对应于在大约两倍地球大小（2×R⊕）处观察到的行星种群的低发生率。我们表明，这种半径间隙或山谷可以通过较小的主要岩石行星 (<2 × R⊕ ) 和较大的行星 (>2 × R⊕ ) 之间的成分差异来解释，这些行星表现出更大的成分多样性，包括宇宙冰（水、氨，甲烷）加上气态包络。特别是在较大的行星（>2×R⊕）中，从行星平衡温度（Teq）的角度来看，一些较热的系外行星（Teq>900 K）与以冰为主的成分一致，没有明显的气体包络，而一些较冷的系外行星（Teq<900 K）似乎表现出不同数量的气体包膜。