We present thermal mass loss calculations over evolutionary time scales for the investigation if the smallest transiting rocky exoplanets CoRoT-7b (∼1.68REarth) and Kepler-10b (∼1.416REarth) could be remnants of an initially more massive hydrogen-rich gas giant or a hot Neptune-class exoplanet. We apply a thermal mass loss formula which yields results that are comparable to hydrodynamic loss models. Our approach considers the effect of the Roche lobe, realistic heating efficiencies and a radius scaling law derived from observations of hot Jupiters. We study the influence of the mean planetary density on the thermal mass loss by placing hypothetical exoplanets with the characteristics of Jupiter, Saturn, Neptune, and Uranus to the orbital location of CoRoT-7b at 0.017 AU and Kepler-10b at 0.01684 AU and assuming that these planets orbit a K- or G-type host star. Our findings indicate that hydrogen-rich gas giants within the mass domain of Saturn or Jupiter cannot thermally lose such an amount of mass that CoRoT-7b and Kepler-10b would result in a rocky residue. Moreover, our calculations show that the present time mass of both rocky exoplanets can be neither a result of evaporation of a hydrogen envelope of a “Hot Neptune” nor a “Hot Uranus”-class object. Depending on the initial density and mass, these planets most likely were always rocky planets which could lose a thin hydrogen envelope, but not cores of thermally evaporated initially much more massive and larger objects.

中文翻译：

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CoRoT-7b 和 Kepler-10b 可能是蒸发气体或冰巨星的残余物吗？

如果最小的凌日岩石系外行星 CoRoT-7b (∼1.68REarth) 和 Kepler-10b (∼1.416REarth) 可能是最初质量更大的富氢气体巨行星的残余，我们将在演化时间尺度上进行热质量损失计算，以进行调查。一颗炙热的海王星级系外行星。我们应用了一个热质量损失公式，该公式产生的结果与流体动力损失模型相当。我们的方法考虑了罗氏瓣的影响、现实的加热效率和从热木星观测中得出的半径缩放定律。我们通过将具有木星、土星、海王星和天王星特征的假设系外行星放置在 0.017 AU 的 CoRoT-7b 和 0 处的开普勒-10b 的轨道位置，研究平均行星密度对热质量损失的影响。01684 AU 并假设这些行星围绕 K 型或 G 型主星运行。我们的研究结果表明，土星或木星质量域内的富氢气态巨行星不会因热损失如此大量的质量，以至于 CoRoT-7b 和开普勒-10b 会导致岩石残留。此外，我们的计算表明，两颗岩石系外行星的当前时间质量既不是“热海王星”的氢包层蒸发的结果，也不是“热天王星”级物体的结果。根据初始密度和质量，这些行星很可能始终是岩石行星，它们可能会失去一层薄薄的氢包层，但不会是最初更大质量和更大物体的热蒸发核心。我们的研究结果表明，土星或木星质量域内的富氢气态巨行星不会因热损失如此大量的质量，以至于 CoRoT-7b 和开普勒-10b 会导致岩石残留。此外，我们的计算表明，两颗岩石系外行星的当前时间质量既不是“热海王星”的氢包层蒸发的结果，也不是“热天王星”级物体的结果。根据初始密度和质量，这些行星很可能始终是岩石行星，它们可能会失去一层薄薄的氢包层，但不会是最初更大质量和更大物体的热蒸发核心。我们的研究结果表明，土星或木星质量域内的富氢气态巨行星不会因热损失如此大量的质量，以至于 CoRoT-7b 和开普勒-10b 会导致岩石残留。此外，我们的计算表明，两颗岩石系外行星的当前时间质量既不是“热海王星”的氢包层蒸发的结果，也不是“热天王星”级物体的结果。根据初始密度和质量，这些行星很可能始终是岩石行星，它们可能会失去一层薄薄的氢包层，但不会是最初更大质量和更大物体的热蒸发核心。我们的计算表明，两颗岩石系外行星的当前时间质量既不是“热海王星”的氢包层蒸发的结果，也不是“热天王星”级物体的结果。根据初始密度和质量，这些行星很可能始终是岩石行星，它们可能会失去一层薄薄的氢包层，但不会是最初更大质量和更大物体的热蒸发核心。我们的计算表明，两颗岩石系外行星的当前时间质量既不是“热海王星”的氢包层蒸发的结果，也不是“热天王星”级物体的结果。根据初始密度和质量，这些行星很可能始终是岩石行星，它们可能会失去一层薄薄的氢包层，但不会是最初更大质量和更大物体的热蒸发核心。