La distribution des rayons des planètes hébergées par des naines M et son évolution

RÉSUMÉ Les étoiles naines M sont les hôtes les plus prometteurs pour la détection et la caractérisation de petites planètes potentiellement habitables, et elles offrent un levier par rapport aux étoiles de type solaire pour tester des modèles de formation et d'évolution des planètes. En utilisant l'astrométrie Gaia, l'imagerie par optique adaptative et des relations gyrochronologiques calibrées pour estimer les propriétés stellaires et filtrer les binaires, nous avons affiné les rayons de 117 objets d'intérêt de Kepler (planètes confirmées ou candidates) transitant 74 étoiles simples de type K tardif et de type M précoce, et avons attribué des âges basés sur la rotation stellaire à 113 d'entre elles. Nous avons construit la distribution des rayons de 115 petites planètes (4\, R_) et évalué leur évolution. Comme pour les étoiles de type solaire, la distribution inférée contient des populations distinctes de « super-Terres » (à 1. 3 \, R_) et de « sub-Neptunes » (à 2. 2 \, R_) séparées par un écart ou une « vallée » à 1. 7 \, R_ qui a une dépendance de période significativement plus faible (indice de loi de puissance de −0. 03^+0. 01-₀. ₀₃) que pour les étoiles de type solaire. Les sub-Neptunes sont largement absentes à des périodes courtes (2 \, j) et à forte irradiance, une caractéristique analogue au « désert de Neptune » observé autour des étoiles de type solaire. Le nombre relatif de sub-Neptunes par rapport aux super-Terres diminue entre les moitiés plus jeunes et plus anciennes de l'échantillon (âge médian 3. 86 Gyr), bien que la signification formelle soit faible (p = 0. 08) en raison de la petite taille de l'échantillon. La baisse des sub-Neptunes semble plus prononcée sur des orbites plus larges et à faible irradiance stellaire. Cela n'est pas dû à un biais de détection et suggère un rôle pour H2O en tant que vapeur dans l'inflation des rayons des sub-Neptunes et/ou dans la régulation de l'évasion de H/He depuis celles-ci.