JW
Joshua Winn
Author with expertise in Formation and Evolution of the Solar System
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
10
(90% Open Access)
Cited by:
1,062
h-index:
21
/
i10-index:
29
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

MASSES, RADII, AND ORBITS OF SMALL KEPLER PLANETS: THE TRANSITION FROM GASEOUS TO ROCKY PLANETS

Geoffrey Marcy et al.Jan 13, 2014
We report on the masses, sizes, and orbits of the planets orbiting 22 Kepler stars. There are 49 planet candidates around these stars, including 42 detected through transits and 7 revealed by precise Doppler measurements of the host stars. Based on an analysis of the Kepler brightness measurements, along with high-resolution imaging and spectroscopy, Doppler spectroscopy, and (for 11 stars) asteroseismology, we establish low false-positive probabilities (FPPs) for all of the transiting planets (41 of 42 have an FPP under 1%), and we constrain their sizes and masses. Most of the transiting planets are smaller than three times the size of Earth. For 16 planets, the Doppler signal was securely detected, providing a direct measurement of the planet's mass. For the other 26 planets we provide either marginal mass measurements or upper limits to their masses and densities; in many cases we can rule out a rocky composition. We identify six planets with densities above 5 g cm−3, suggesting a mostly rocky interior for them. Indeed, the only planets that are compatible with a purely rocky composition are smaller than ∼2 R⊕. Larger planets evidently contain a larger fraction of low-density material (H, He, and H2O).
0

A Testbed for Tidal Migration: The 3D Architecture of an Eccentric Hot Jupiter HD 118203 b Accompanied by a Possibly Aligned Outer Giant Planet

Jingwen Zhang et al.Dec 1, 2024
Abstract Characterizing outer companions to hot Jupiters plays a crucial role in deciphering their origins. We present the discovery of a long-period giant planet, HD 118203 c ( m c = 11.79 − 0.63 + 0.69  M J , a c = 6.28 − 0.11 + 0.10 au) exterior to a close-in eccentric hot Jupiter HD 118203 b ( P b = 6.135 days, m b = 2.14 ± 0.12 M J , r b = 1.14 ± 0.029 R J , e b = 0.31 ± 0.007) based on 20 yr radial velocities (RVs). Using Rossiter–McLaughlin (RM) observations from the Keck Planet Finder, we measured a low sky-projected spin–orbit angle λ b = − 11 ° 7 − 10.0 + 7.6 for HD 118203 b and detected stellar oscillations in the host star, confirming its evolved status. Combining the RM observation with the stellar inclination measurement, we constrained the true spin–orbit angle of HD 118203 b as Ψ b < 33.°5 (2 σ ), indicating the orbit normal of the hot Jupiter nearly aligned with the stellar spin axis. Furthermore, by combining RVs and Hipparcos-Gaia astrometric acceleration, we constrained the line-of-sight mutual inclination between the hot Jupiter and the outer planet to be 9 .°  8 − 9.3 + 16.2 at the 2 σ level. HD 118203 is one of first hot Jupiter systems where both the true spin–orbit angle of the hot Jupiter and the mutual inclination between inner and outer planets have been determined. Our results are consistent with a system-wide alignment, with low mutual inclinations between the outer giant planet, the inner hot Jupiter, and the host star. This alignment, along with the moderate eccentricity of HD 118203 c, implies that the system may have undergone coplanar high-eccentricity tidal migration. Under this framework, our dynamical analysis suggests an initial semimajor axis of 0.3–3.2 au for the proto–hot Jupiter.
0

A possible misaligned orbit for the young planet AU Mic c

Haochuan Yu et al.Nov 26, 2024
ABSTRACT The AU Microscopii planetary system is only 24 Myr old, and its geometry may provide clues about the early dynamical history of planetary systems. Here, we present the first measurement of the Rossiter–McLaughlin effect for the warm sub-Neptune AU Mic c, using two transits observed simultaneously with the European Southern Observatory's (ESO's) Very Large Telescope (VLT)/Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO), CHaracterising ExOPlanet Satellite (CHEOPS), and Next-Generation Transit Survey (NGTS). After correcting for flares and for the magnetic activity of the host star, and accounting for transit-timing variations, we find the sky-projected spin–orbit angle of planet c to be in the range $\lambda _{\mathrm{c}}=67.8_{-49.0}^{+31.7}$ degrees (1$\sigma$). We examine the possibility that planet c is misaligned with respect to the orbit of the inner planet b ($\lambda _{\mathrm{b}}=-2.96_{-10.30}^{+10.44}$), and the equatorial plane of the host star, and discuss scenarios that could explain both this and the planet’s high density, including secular interactions with other bodies in the system or a giant impact. We note that a significantly misaligned orbit for planet c is in some degree of tension with the dynamical stability of the system, and with the fact that we see both planets in transit, though these arguments alone do not preclude such an orbit. Further observations would be highly desirable to constrain the spin–orbit angle of planet c more precisely.