Detection of atmospheric haze on an extrasolar planet: The 0.55 - 1.05 micron transmission spectrum of HD189733b with the Hubble Space Telescope
附近的凌日行星HD 189733 b在三次凌日期间被哈勃太空望远镜的ACS相机以光谱模式观测到。由此产生的675个光谱的时间序列覆盖550-1050 nm范围，分辨率元素为~8 nm，具有极高的精度（每个光谱中以50 nm间隔的信噪比高达10，000）。利用这些数据，我们解开临边暗化的影响，测量系统，并在主星表面上的斑点，计算有效的过境半径的波长依赖的精度~50公里。这就构成了行星大气的"透射光谱“。它显示了在每一个波长上，在凌日过程中，行星大气对掠食恒星光变得不透明的高度。在这个波长范围内，钠、钾和水的强烈特征被大气模型预测为HD 189733 b这样的行星，但它们可能被大气层中更高的云或薄雾的广泛吸收所隐藏。我们观察到在550和1050 nm之间几乎没有特征的透射光谱，没有预期的钠或钾原子吸收特征的迹象。将我们的结果与在近红外和中红外（2-8微米）观测到的过境半径以及光谱的斜率进行比较，表明在该行星的高层大气中存在亚微米颗粒的薄雾。
2007-12-21 astro-ph
Strong Limits on the Infrared Spectrum of HD 209458 b Near 2.2 Micron
我们提出了一个简短的总结观测凌日系外行星，HD 209458 b，旨在检测二次日食。我们采用了“掩星光谱学”方法，在混合光（恒星和行星）中寻找行星在经过恒星后面和重新出现时所产生的微弱红外光谱特征的消失和重现。我们已经在2.2微米（由CO和H2O吸收带定义）附近寻找了一个连续峰，正如某些行星大气模型所预测的那样，该连续峰大约是恒星通量的6 E-4，但在大约3E-4的恒星通量水平上没有检测到这样的峰。我们的研究结果代表了迄今为止对行星红外光谱的最强限制，并对理解行星大气具有重要意义。
2003-11-03 astro-ph
A Spectrum of an Extrasolar Planet
在200多颗已知的太阳系外行星中，有14颗在从地球上看到的时候会在它们的母星前面发生凌日。对凌日行星的光谱观测可以探测其大气层的物理条件。其中一种技术可以通过从日食外测量的组合光谱（恒星+行星）中减去日食期间测量的恒星光谱（行星隐藏在恒星后面）来获得行星光谱。虽然地球上的天文台已经进行了几次尝试，但还没有任何一颗已建立的太阳系外行星的光谱被测量。在这里，我们报告的红外光谱（7.5- 13.2微米）的过境太阳系外行星HD209458 b的测量。我们的观测揭示了行星光谱的热连续性，在这个波长范围内与恒星通量的比率近似恒定。叠加在这个连续体上的是一个中心在9.65微米附近的宽发射峰，我们将其归因于硅酸盐云的发射。我们还在7.78微米处发现了一个窄的、未识别的发射特征。这些"热对流“行星的模型预测在10微米附近有一个通量峰值，在那里，来自深层大气的热辐射相对不受水吸收的阻碍，但以水为主的模型与观测到的光谱拟合得很差。
2007-02-20 astro-ph
Evolution of Mid-IR Excess Around Sun-like Stars: Constraints on Models of Terrestrial Planet Formation
我们报告了斯皮策太空望远镜（SST）观测到的关于类太阳恒星24微米过量发射频率的结果。我们的无偏样本由309颗质量为0.7-2.2 Msun，年龄为3 Gyr的恒星组成<3 Myr to >，这些恒星在波长<=8微米时没有多余的发射。我们确定了30颗恒星，表现出明显的证据，从观察到的24/8微米的流量比过量排放。与预期的光球发射相比，这些候选碎片盘系统所隐含的24微米过量范围从13%（可探测的最小值）到100%以上。有证据表明尘埃碎片以24微米发射的系统的频率范围从8.5- 19%（年龄<3亿年）到<4%（年龄更大的恒星）。结果表明，许多，也许是大多数，类似太阳的恒星可能会形成类地行星。
2007-12-06 astro-ph
The dust, planetesimals and planets of HD 38529
HD 38529是一颗主序后G8 III/IV型恒星（3.5 Gyr老），其行星系统由至少两颗行星组成，其Msin（i）分别为0.8 MJup和12.2 MJup，半长轴分别为0.13 AU和3.74 AU，偏心率分别为0.25和0.35。斯皮策的观测显示HD 38529在恒星光球层上方有一个过量的发射，在70微米处的信噪比（S/N）为4.7，在33微米处有一个小的过量（S/N=2.6），在30微米以下没有过量。我们讨论了潜在的尘埃产生的星子的分布从两个已知的行星的动力学扰动的研究，特别是考虑长期共振的影响。我们确定了三个动态稳定的生态位在0.4-0.8 AU，20-50 AU和超过60 AU。我们模拟HD 38529的光谱能量分布，以找出这些壁龛中的哪些显示出窝藏产尘星子的迹象。长期分析，以及SED模拟结果表明，负责大部分尘埃排放的微行星可能位于20-50 AU范围内，这一配置类似于我们太阳系中的木星行星+柯伊伯带。最后，我们将上限（8 E-6月球质量的10微米颗粒）的尘埃量，可以位于动力学稳定区域，存在于两个行星之间（0.25- 0.75 AU）。
2007-06-22 astro-ph
A comprehensive examination of the Eps Eri system -- Verification of a 4 micron narrow-band high-contrast imaging approach for planet searches
由于其接近、年轻和类似太阳的特征，光谱类型为K2 V，Eps Eri是太阳系外行星背景下研究最广泛的系统之一。根据视向速度、天体测量和对它的拱星碎片盘结构的研究，文献中已经推断出它至少有两颗行星伴星（Eps Eri b，Eps Eri c）。这些方法中的一些还暗示了系统中存在其他同伴。在这里，我们提出了一种新的自适应光学辅助高对比度成像方法，利用有利的行星光谱能量分布在4微米，使用窄带角差分成像，以提供一个改进的对比度在小和中间的分离从恒星。我们使用这种方法来搜索轨道介于Eps Eri b（3.4 AU）和Eps Eri c（40 AU）之间的行星。详细描述了该方法，并讨论了与行星的可探测性有关的重要问题，如Eps Eri的年龄和间接测量的限制。没有发现伴星候选者为额外行星的质量提供了严格的上限。结合现有的动态和成像数据，我们排除了任何行星伴侣的存在超过3 Mjup在任何地方的Eps Eri系统。具体来说，关于可能的剩余线径向速度趋势，我们发现，如果系统年轻到2亿年，它不太可能对应于一个真正的物理伴星，而如果它老到8亿年，则允许半长轴范围在8.5和25 AU之间。
2008-07-02 astro-ph
Infrared Observations During the Secondary Eclipse of HD 209458 b II. Strong Limits on the Infrared Spectrum Near 2.2 Microns
我们报告的过境太阳系外行星，HD 209458 b，旨在检测二次日食的观测。我们采用了“掩星光谱学”方法，在混合光（恒星和行星）中寻找行星在经过恒星后面和重新出现时所产生的微弱红外光谱特征的消失和重现。我们的观测涵盖了两个预测的二次日食事件，我们获得了1036个单独的光谱的HD 209458系统使用SpeX仪器在美国宇航局IRTF在2001年9月。我们的光谱范围从1.9到4.2微米，光谱分辨率为1500。我们已经在2.2微米附近（由CO和水的吸收带引起）寻找了一个连续峰，正如某些行星大气模型所预测的那样，它大约是恒星通量的6 E-4，但是在大约3E-4的恒星通量水平上没有检测到这样的峰。我们的研究结果代表了迄今为止对行星红外光谱的最强限制，并对理解行星大气具有重要意义。特别是，一些模型，假设恒星辐射重新辐射完全在亚恒星半球预测通量峰值与我们的观察不一致。有几种物理机制可以提高与我们的观测结果的一致性，包括全球环流对热量的重新分配、近等温大气和/或高云的存在。
2003-07-15 astro-ph
Clio: a 3-5 micron AO planet-finding camera
Clio是一款安装在6.5米MMT上的自适应光学相机，优化了衍射限制的L'和M波段成像，视场约为15“。该仪器从头开始设计，具有大井深，快速读出热红外（~3-5微米）320 × 256像素InSb探测器，冷却光学器件，以及相关的焦平面和光瞳掩模（可选择日冕仪），以最大限度地减少热背景并最大限度地提高吞吐量。当与MMT的自适应次级AO（两个温暖的反射）系统的低热背景相结合时，该仪器处于一个独特的位置，可以对附近的温暖行星进行成像，这些行星在L'和M波段大气窗口中最亮。我们目前的现状，这最近委托的仪器，表现异常，在第一光。我们的仪器灵敏度令人印象深刻，并且受到天空背景的限制：对于一个小时的积分，我们获得了17.0量级的L '波段5 sigma检测限（Strehl ~80%）和14.5量级的M波段极限（Strehl ~90%）。由于热天空背景的增加，我们的M波段灵敏度较低。这些敏感性转化为在一颗恒星的几个天文单位内找到相对年轻的行星，质量为木星的5倍，质量为10 pc。目前，克里奥正在对附近的恒星系统进行大规模的调查，包括寻找太阳型恒星、M矮星和白矮星周围的行星。即使结果为空，我们也可以对行星分布模型施加强约束。
2006-06-06 astro-ph
A Spitzer Study of Debris Disks In The Young Nearby Cluster NGC 2232: Icy Planets Are Common Around ~ 1.5--3 Solar-Mass Stars
我们描述了斯皮策IRAC和MIPS观测附近的2500万年前的疏散星团NGC 2232。结合这些数据与ROSAT全天巡天观测，自行和光学光度学/光谱学，我们构建了一个列表的高度可能的集群成员。我们确定了1个A型恒星，HD 45435，在4.5- 24微米处有明确的过量发射，表明陆地行星形成的碎片。我们还发现了2- 4颗晚型星，可能有8微米的超差，8颗早型星，确定有24微米的超差。对尘埃光度和温度的限制表明，探测到的过量是由碎片盘产生的。从我们的B星和A星样本来看，恒星自转似乎与24微米的过剩有关，如果大质量的原始盘演变成大质量的碎片盘，这是一个预期的结果。为了探索A型恒星周围碎片的频率和大小的演变，我们将我们的结果与其他年轻星团的数据相结合。A型恒星周围碎片盘的出现频率似乎从500万年前的25%增加到2000 - 2500万年前的50%-60%。较老的A型恒星有较小的碎片盘频率：在50- 100百万年时约为20%。对于这些年龄，碎片排放的典型水平从5- 20百万年上升，然后下降。由于24微米的尘埃辐射探测了A型恒星周围的冰状行星形成，我们的结果表明冰状行星形成的频率是eta（i）> 0.5--0.6。因此，大多数A型恒星（近似。1.5--3 Msun）产生冰冷的行星。
2008-07-13 astro-ph
H2O and OH gas in the terrestrial planet-forming zones of protoplanetary disks
我们目前的探测到许多10-20微米的H2O发射线从两个原行星盘周围的T金牛座恒星AS 205 A和DR Tau，获得使用斯皮策太空望远镜的红光谱仪。后续的3-5微米的BROCK-NIRSPEC数据证实了大量水的存在，并对谱线进行了光谱解析。我们还检测到的P4.5（2.934微米）和P9.5（3.179微米）的双峰的OH和12 CO/13 CO v=1-0的排放在这两个来源。线形和LTE模型表明，所有三种分子的发射起源于~0.5和5 AU之间，因此将为理解陆地行星形成期间的化学环境提供一个新的窗口。LTE模型还意味着显着的列的H2O和OH在内部磁盘大气，这表明物理运输的挥发性冰垂直或径向，而显着的径向范围的排放压力的重要性，更完整的了解非热激发过程。
2008-02-01 astro-ph
The 21 micron and 30 micron circumstellar dust features in evolved C-rich objects
21微米和30微米波段是在演化中的低质量和中等质量富碳恒星（即渐近巨星分支（AGB）恒星、原行星状星云（PPN）和行星状星云（PN））中探测到的最强尘埃辐射特征。虽然21微米的特征是罕见的，只存在于短暂的PPN阶段，30微米的特征是更常见的，在整个恒星演化的后期阶段，从AGB到PPN和PN阶段，以及在低金属丰度星系：大麦云（LMC）和小麦哲伦云（SMC）。这些特征的携带者仍然不明。12个21微米来源中有11个也发射30微米波段，这表明它们的载体可能有某种联系。
2008-12-10 astro-ph
The 3.6-8.0 Micron Broadband Emission Spectrum of HD 209458b: Evidence for an Atmospheric Temperature Inversion
我们使用斯皮策太空望远镜上的红外阵列相机（IRAC）估计了太阳系外行星HD 209458 b在3.6，4.5，5.8和8.0微米处的带通集成热辐射的强度。我们在所有四个带通中同时观测到一次二次日食，并发现相对日食深度分别为0.00094 +/- 0.00009、0.00213 +/- 0.00015、0.00301 +/- 0.00043和0.00240 +/- 0.00026。这些日食深度揭示了推断出的行星发射光谱的形状与标准大气模型的预测有很大的不同;相反，最合理的解释是在大气层中存在一个逆温层，导致在4.5和5.8微米的带通中有大量的水排放。这是第一次清楚地表明在热木星的大气层中存在这样的逆温层，因为以前对其他行星的观测似乎与没有这种逆温层的模型的预测相当吻合。
2007-09-25 astro-ph
A Spitzer Infrared Radius for the Transiting Extrasolar Planet HD209458b
利用斯皮策太空望远镜对太阳系外行星HD209458b进行了红外凌日观测。我们使用斯皮策多波段成像光度计（MIPS）的24微米阵列观测了两次主要日食事件（一次部分日食和一次完全日食）。我们分析了总共2392张行星系统的独立图像（10秒积分），记录在过境之前，期间和之后。我们对图像进行最佳测光，并使用当地的黄道光作为短期通量参考。在这样长的波长下，凌日曲线有一个简单的盒状形状，允许独立于恒星边缘暗化的恒星和行星半径的鲁棒解决方案，这在24微米时可以忽略不计。我们推导出恒星半径R $_*$ = 1.06 $\pm$ 0.07 R $_\sun$，行星半径R $_p$ = 1.26 $\pm$ 0.08 R $_J$，恒星质量为1.17 M $_\sun$。在误差范围内，我们的结果与可见光波段的测量结果一致。因此，24微米的行星半径与可见结果相比没有显着差异。我们指出的潜力，推导出太阳系外过境行星半径高精度使用过境测光在稍短的红外波长，更大的测光精度是可能的。
2006-06-05 astro-ph
The carrier of the "30" micron emission feature in evolved stars. A simple model using magnesium sulfide
我们提出了2-45微米光谱的一个大样本的富碳演化恒星，以研究“30”微米的功能。我们发现了“30”微米特征的来源范围很广：低质量损失碳星，极端碳星，后AGB物体和行星状星云。我们使用一个简单的系统的方法来模拟连续体从源提取的配置文件。我们发现在"30“微米特征的提取轮廓的波长和宽度上有很大的变化。我们模拟了整个范围内的配置文件在一个简单的方式，通过使用硫化镁（MgS）的粉尘颗粒与MgS颗粒温度不同的连续温度。峰位的系统变化可以解释为冷却的MgS颗粒的恒星演变的AGB。在几个来源中，我们发现在~26微米处的剩余发射过量也可以使用MgS晶粒来拟合，但是具有不同的晶粒形状分布。行星状星云中"30“微米特征的轮廓比我们简单的MgS模型预测的要窄。我们讨论了这种差异的可能原因。我们发现了一个温暖的碳星样本，其中含有非常冷的MgS颗粒。我们讨论了这种现象的可能原因。我们没有发现证据表明快速销毁的MgS在行星状星云阶段，并得出结论，MgS可能会生存到ISM中。
2002-04-19 astro-ph
Deep L' and M-band Imaging for Planets Around Vega and epsilon Eridani
我们已经获得了织女星和仙女座的深层自适应光学（AO）图像，以寻找行星质量的同伴。我们使用Clio在MMT上观察了L'（3.8微米）和M（4.8微米）波段，Clio是最近委托的成像仪，针对这些波长进行了优化。在这些长波长下进行观测，代表了对H波段（1.65微米）的偏离，H波段更常用于AO成像搜索太阳系外行星。长波长提供了更好的预测行星/恒星通量比和更干净（更高的Strehl）AO图像，代价是较低的衍射极限分辨率和较高的天空背景。我们还没有发现任何行星或行星候选人围绕织女星或仙女座。我们报告的敏感性获得的两颗恒星，这对应于任何行星的同伴可能存在的上限。我们的L'和M波段观测的灵敏度与这些恒星的最佳H区观测的灵敏度相当。我们的M波段观测提供了更好的灵敏度，以接近行星比任何以前发表的结果，我们表明，M波段是迄今为止最好的波长选择，尝试在地面上AO成像的已知行星EERi b。如果进行多个夜晚的观测活动，带有MMTAO的Clio相机本身可能能够在其2010年的apastron上探测到Eri b。Clio似乎是目前唯一存在的AO成像仪，具有探测Escheri b的现实可能性。
2008-07-24 astro-ph
Multi-Wavelength Constraints on the Day-Night Circulation Patterns of HD 189733b
我们提出了新的斯皮策观测热木星HD 189733 b在MIPS 24微米带通的相位变化，跨越了与我们以前在IRAC 8微米带通的观测相同的行星轨道部分（Knutson等人，2007）。我们发现，在这个带通中，来自行星的最小半球平均通量是最大通量的76 +/- 3%;这对应于最小和最大半球平均亮度温度分别为984 +/- 48 K和1220 +/- 47 K。这颗行星在轨道相位为0.396 +/- 0.022时达到最大流量，相当于一个热区域向东移动了20-30度。由于潮汐锁定的热彗星在没有风的情况下会有巨大的昼夜温差，观测到的相位变化的小幅度表明，行星的大气层有效地将热能从24微米光球层的白天输送到夜晚，导致适度的昼夜温差。HD 189733 b的8微米和24微米相位曲线之间的相似性使我们得出结论，这颗行星上的环流在这两个波长感测到的压力范围内以基本相似的方式表现。一维辐射转移模型表明，8微米波段应探测比24微米波段大2-3倍的压力，尽管不确定的甲烷丰度使解释复杂化。如果这两个带通确实探测到不同的压力，这将表明温度在两个探测深度之间的变化很小，因此在这些高度上大气不是对流的。（节略）
2008-09-09 astro-ph
Hot Nights on Extrasolar Planets: Mid-IR Phase Variations of Hot Jupiters
本文介绍了斯皮策空间望远镜对三个短周期太阳系外行星系统HD 209458、HD 179949和51 Peg的中红外位相变化的观测结果。我们在每个行星轨道的八个阶段收集了多个波段的IRAC图像。我们发现，相对测光的不确定性，从一个时代到下一个显着大于光子计数误差在3.6微米和4.5微米。我们能够在这些波长的相位变化上仅放置2%的2-sigma上限。在8微米处，历元到历元的系统不确定性与光子计数噪声相当，我们检测到HD 179949的相位函数，该相位函数与行星的轨道同相，相对峰谷振幅为0.00141（33）。假设HD 179949 b的半径为R_J < R_p < 1.2R_J，则在1-sigma水平下，它必须将小于21%的入射恒星能量再循环到其夜面（其中50%表示完全再循环）。如果这颗行星有一个小的邦德轨道，它的质量必须小于2.4 M_J（1-sigma）。我们没有检测到其他两个系统的相位变化，但我们设置了以下2-sigma上限：51 Peg为0.0007，HD 209458为0.0015。由于它的边缘上的配置，HD 209458的上限翻译，与适当的假设债券债券，到一个下限的再循环发生在行星的大气。HD 209458 b必须将至少32%的入射恒星能量再循环到其夜面，在1-sigma水平，这与其他限制从8微米的二次日食深度和低光学反射深度再循环的限制一致。这些数据表明，不同的热木星行星…
2007-06-19 astro-ph
Formation and Evolution of Planetary Systems: Cold Outer Disks Associated with Sun-like stars
我们提出了围绕三个太阳质量的恒星的碎片系统的发现的基础上进行的观测与斯皮策太空望远镜作为一个传统的科学计划，“行星系统的形成和演变”（FEPS）的一部分。我们还确认了另外两颗恒星周围存在碎片。所有恒星的红外辐射都超过了70微米波段的预期光球，但与<= 33微米的光球辐射一致。这就限制了碎片与恒星辐射平衡时的最高温度T < 70 K。我们发现，这些来源是相对较老的FEPS样本，在年龄范围0.7 - 3 Gyr。基于光谱能量分布的模型，我们认为，这些碎片系统的星子带碰撞产生的材料。我们通过与我们自己的柯伊伯带的比较来推测这些系统的性质，以及可能负责搅拌系统并最终通过碰撞释放尘埃的行星。我们进一步报告了附近的恒星HD 13974（d =11 pc）的观测结果，该恒星在24微米和70微米处与裸露的光球无法区分。这些观测结果对该附近系统中存在的任何冷尘埃提出了严格的上限（L_IR/L_* < 10^{-5.2}）。
2005-06-18 astro-ph
The Formation of Planets
本文综述了原恒星吸积盘中从微米级尘埃到行星的固体颗粒生长动力学。讨论了巨原行星的形成和轨道演化。
1999-10-18 astro-ph
Infrared radiation from an extrasolar planet
一类太阳系外的巨行星--所谓的“热行星”--在距离其主星0.05天文单位的轨道上运行。这些行星应该很热，因此会发出可探测到的红外辐射。行星HD 209458 b是探测和表征这种红外线的理想候选者，因为它被恒星遮住了。这颗行星的半径非常大（是木星的1.35倍），这可能是持续的潮汐耗散的结果，但这个解释需要一个非零的轨道离心率（~0.03），通过与假设的第二颗行星的相互作用来维持。在这里，我们报告检测红外（24微米）辐射从HD 209458 b，通过观察减少流量在二次日食，当行星通过后面的恒星。这颗行星的24微米通量为55 +/- 10 micro-Jy（1 sigma），亮度温度为1130 +/- 150开尔文，证实了恒星辐射的预测加热。二次日食发生在行星在恒星前方的凌日之间的中点（在+/- 7分，1西格玛之内），这意味着动力学上显著的轨道偏心率是不可能的。
2005-03-24 astro-ph
The central stars of the planetary nebulae NGC 7027 and NGC 6543
NGC 7027和NGC 6543的红外光谱范围从2.4到45微米，用红外空间天文台上的短波光谱仪获得。这些光谱的第一次分析，与光电离模型的帮助下，提出。我们报告的第一次检测到的Ar VI 4.53微米和Ne VI 7.65微米线的光谱NGC7027。与较早的观测结果相比，很明显Ar VI线和可能还有其他线的强度自1981年以来有所增加。我们认为，这种变化的一个可能的解释是中央恒星的光谱能量分布的变化，可能是有效温度的增加。然而，这一结果需要进一步的观察来证实。我们还报告了NGC 6543光谱中未检测到O IV 25.9微米线和首次检测到Na III 7.32微米线。根据中心恒星光谱的黑体近似，预计不会检测到。O（3+）的电离阈值刚好超过He II的极限，而这条线的缺失表明恒星的通量在He II的极限处至少下降了350倍。模拟O IV线可能被证明是对大气模型的一个有价值的测试。
1999-06-09 astro-ph
An 850 micron survey for dust around solar mass stars
我们提出了一个850微米的JCMT/SCUBA调查周围的13个附近的太阳质量的恒星尘埃的结果。尘埃质量的灵敏度范围从0.005到0.16地球质量。在调查中发现了三个来源，其中一个（HD 107146）以前曾被报道过。另外两个亚毫米波源之一，HD 104860，没有被IRAS探测到，它被一个冷的、巨大的尘埃盘所包围，尘埃温度和质量分别为Tdust = 33 K和Mdust = 0.16 Mearth。第三个源，HD 8907，被IRAS和ISO探测到60-87微米，尘埃温度和质量Tdust = 48 K，Mdust = 0.036 Mearth。我们发现，在我们的样本中的尘埃盘的推断质量和半径大致符合嵌入行星的星子盘的碰撞演化模型。我们还搜索了三个系统中的两个系统中的残留气体，检测到亚毫米级的过量气体，并对这些系统中的气体质量进行了限制。当检测到的多余的源测量的属性相结合的人口更大的亚毫米多余的来源，从文献中，我们发现强有力的证据表明，在小颗粒的质量下降显着的~200万年的时间尺度，大约与年龄成反比。然而，我们也发现，人口的特征尘埃半径，从尘埃温度的过剩和假设黑体颗粒，是不相关的年龄。这与碎片盘演化的自搅动碰撞模型相反，自搅动碰撞模型预测碎片盘的半径有随年龄t ~ R ^[3]增加的趋势。缺乏一致意见表明，除了自我搅拌之外的过程，如巨型行星形成，在星子盘的演化历史中发挥了作用。
2005-08-05 astro-ph
Variations on Debris Disks: Icy Planet Formation at 30-150 AU for 1-3 Solar Mass Main Sequence Stars
我们描述了在30-150 AU的1-3太阳质量的恒星周围的冰行星和碎片盘的形成的计算。碎片盘的形成与行星系统的形成相一致。随着原行星的成长，它们将剩余的星子搅拌到很大的速度。一系列的碰撞将剩余的碎片碾成粉末，形成了一个可观察到的碎片盘。恒星的寿命和碰撞级联限制了原行星的生长。冰质行星的最大半径约为1750公里，与初始盘质量、恒星质量和恒星年龄无关。这些物体包含的固体物质不超过初始质量的3%至4%。碰撞级联产生的碎片盘的最大亮度约为恒星亮度的0.002倍。峰值24微米的过量变化从大约1%的恒星光球通量为1太阳质量的恒星到大约50倍的恒星光球通量为3太阳质量的恒星。峰值70-850微米的过量大约是恒星光球通量的30-100倍。对于所有的恒星，24-160微米的过剩在恒星年龄为5-20百万年时上升，在10-50百万年时达到峰值，然后下降。下降大致呈幂律，其中f propto t^{-n}且n = 0.6-1.0。这一预测的演化与已发表的A型和太阳型恒星的观测结果一致。观测到的A型恒星的远红外颜色演化也与模型预测相匹配。
2008-07-08 astro-ph
The Broadband Infrared Emission Spectrum of the Exoplanet HD 189733b
我们目前斯皮策太空望远镜的时间序列测光系外行星系统HD 189733跨越两次的二次日食，当行星通过了背后的母星的看法。我们估计了5个不同波段的相对食深，发现行星与恒星的流量比为0.256 +/-0.014% 020%（4.5微米）、0.310 +/-0.034%（5.8微米）、0.391 +/- 0.022%（8.0微米）和0.598 +/- 0.038%（24微米）。为了保持一致性，我们重新分析了先前发表的时间序列，以推断出附加带中的对比度，0.519 +/- 0.020%（16微米）。我们的数据是强烈不一致的普朗克光谱，我们清楚地检测到发射近4微米的预测发表的理论模型，其中这一功能产生于相应的不透明度窗口。与系外行星HD 209458 b最近的结果不同，我们发现HD 189733 b的光谱与不包括大气温度反演的模型最匹配。总的来说，这两项研究为热木星大气分为两类的想法提供了初步的观测支持，其中热逆层存在于辐射较强的物体中。
2008-07-08 astro-ph
Spectral signatures of photosynthesis II: coevolution with other stars and the atmosphere on extrasolar worlds
由于地球上的光合作用产生了可以在全球范围内天文学检测到的生命的主要特征，因此寻找太阳系外生命的一个重点将是光合作用，特别是与不同母星一起进化的光合作用。我们采用Segura等人（2003年，2005年）模拟的行星大气成分，用于观测到的F2 V和K2 V恒星周围的类地行星，模拟的M1 V和M5 V恒星，以及活跃的M4.5V恒星AD Leo周围;我们的场景使用地球的大气成分以及非常低的O2含量，以防缺氧光合作用占主导地位。我们计算了在行星表面和水下的入射光谱光子通量密度。我们确定了可用的光合相关辐射的波段，并发现F2 V恒星周围行星上的光合色素可能在蓝色，K2 V在红橙色，M恒星在NIR中的吸收率达到峰值，在0.93-1.1微米，1.1-1.4微米，1.5-1.8微米和1.8-2.5微米的波段。此外，我们计算的波长限制水下生物和水的深度，他们将受到保护，免受紫外线耀斑在早期的生命M星。我们估计的潜在生产力为表面和水下光合作用，为含氧和缺氧光合作用，以及假设的光合作用，其中使用较长的波长，多光系统系列。
2007-01-12 astro-ph
Theoretical Interpretation of the Measurements of the Secondary Eclipses of TrES-1 and HD209458b
我们计算了行星-恒星通量密度比作为从0.5微米到25微米的波长函数的凌日系外巨行星TrES-1和HD209458 b，并将它们与最近斯皮策/IRAC-MIPS在4.5，8.0和24微米波段的次级日食数据进行比较。由于只有三个数据点和一般的校准问题，很难得出详细的结论，但可以对大气成分，温度和全球环流进行推断。我们的模型相当好地再现了观测结果，但并不完美，我们推测了基线模型周围变化的理论后果。一个初步的结论是，我们可能会在数据中看到，一颗太阳系外巨行星的白天在中红外线下比它的夜晚更亮，不像木星和土星。当获得其他斯皮策波段的预期数据时，将进一步测试这种对应关系，我们对这些数据可能显示的内容进行预测。
2005-03-23 astro-ph
A Search for CO Absorption in the Transmission Spectrum of HD 209458b
我们用凯克II望远镜上的NIRSPEC摄谱仪观测了一颗太阳系外行星HD 209458b的凌日。使用时间序列的低噪声观测波长范围为2.0微米至2.5微米，我们寻找额外的吸收，从第一泛音旋转振动带附近的CO 2.3微米。这一点没有被探测到，探测极限是无法测试行星大气的简单模型的3倍。在较好的天气条件下，通过观测以恒星子午线为中心的凌日，可以大大提高CO光谱特征的可探测性。由于在更好的情况下进行类似的观察似乎可能会成功，我们详细描述了我们的分析程序。
2002-05-15 astro-ph
NICMOS Observations of the Pre-Main-Sequence Planetary Debris System HD 98800
本文给出了HD~98800的两个主要恒星成分A和B在0.4 ~ 4.7 μ m范围内的光谱能量分布。第三个主要组成部分是一个广泛的行星碎片系统（PDS），它在164 +/-5 K的SED黑体中发射出大于B星光度的20%，从中红外到毫米波长。在0.95微米处，得到的反射光与来自恒星B的总反射光之比的初步上限< 0.06。该结果将PDS的饱和度限制为< 0.3。值为温度，光度，和半径的每个主要系统组件。PDS和太阳周围的行星际碎片系统之间存在着显着的相似之处，因为它可能在形成后几百万年才出现。
1999-05-27 astro-ph
q1 Eri: a solar-type star with a planet and a dust belt
迄今为止，只有极少数的太阳型恒星显示出红外线过剩并拥有行星。事实上，以前在亚毫米波长下只探测到过一个恒星-行星-盘系统。因此，我们的目标之一是了解这些统计数据不佳的原因，即，这些结果是否反映了行星盘的组成和/或物理性质，或者仅仅是由于观测偏差和选择效应。找到更多的例子将非常重要。选定的目标，q1 Eri，是一颗太阳型恒星，已知拥有一颗行星，q1 Eri b，并在IRAS波长下表现出过量的辐射，但在毫米波段仍未被发现。因此，需要亚毫米级的通量密度来更好地约束行星盘的物理特性。因此，我们对q1 Eri进行了亚毫米成像观察。在870微米处检测到的朝向q1 Eri的灰尘表现出显著的事实，即从IR到mm波长的整个SED由单一温度黑体函数（60 K）拟合。这意味着发射区域被限制在一个狭窄的区域（环），径向距离远大于q1 Eri b的轨道距离，并且发射粒子远大于几百微米。然而，870微米的源被扩展，半高宽约为600 AU。因此，一个物理上更令人信服的模型也调用了一个冷尘埃带（17 K），位于距离恒星300 AU，宽约60 AU。1毫米大小的冰环粒子的最小质量为0.04地球月（3 Mmoon），这是相当可观的，因为恒星的年龄约为1 Gyr。这些大颗粒在25天文单位处形成了一个内缘，这可能表明存在一颗看不见的外行星（q1 Eri c）。
2008-03-09 astro-ph
Mid-infrared Imaging of a Circumstellar Disk Around HR 4796: Mapping the Debris of Planetary Formation
我们报告了在W.M.进行的热红外成像中发现的年轻A0恒星HR 4796周围的星周盘。凯克天文台。通过将来自平坦尘埃盘的发射的模型拟合到λ =20.8微米处的图像，我们导出盘倾斜，i = 72 + 6/-9度，从正面开始，发射的长轴在PA 28 +/-6度。发射的强度并没有像预期的那样随着半径的减小而减小，而是从恒星向外增加，在细长结构的两端附近达到峰值。我们通过改变模型中的内半径来模拟这种现象，并在圆盘中找到一个半径为R_in = 55+/-15 AU的内孔。这个值对应于我们自己的柯伊伯带的径向距离，并可能表明彗星碰撞中的尘埃源。与20.8微米处的外观相比，λ = 12.5微米处的过量发射是微弱的，并且集中在恒星位置。在从图像中减去最佳拟合模型的残差中，在20.8微米处也检测到类似的发射。在两个波长的通量密度的强度和比率可以解释为一个稀薄的尘埃成分，被限制在恒星的几个天文单位内，平均温度为几百K，类似于我们太阳系中的黄道光尘。HR 4796（年龄1000万年）的尘埃排放形态表明，它的盘处于行星形成的过渡阶段，介于大质量气态原恒星盘和更脆弱的碎片盘之间，例如在织女星周围检测到的碎片盘。
1998-06-19 astro-ph
Strong Infrared Emission from the Extrasolar Planet HD189733b
我们报告检测到强烈的红外热辐射附近（d=19秒差距）凌日系外行星HD 189733 b，通过测量其突出的二次日食期间的流量递减。使用斯皮策的红外光谱仪在16微米的峰值成像模式下进行的6小时测光序列显示，二次日食的深度为0.551 +/-0.030%，精度受到仪器基线不确定性的限制，但探测精度为32-sigma（0.017%）。这颗行星的16微米亮温（1117+/-42K）与斯皮策望远镜对TrES-1和HD 209458 b的观测非常相似，但观测到的行星通量（660微焦耳）要高出一个数量级。这个巨大的信号将允许在红外线中详细描述这颗行星。我们的测光有足够的信号噪声（~400每点），以激励在日食曲线的入口/出口部分的结构，由行星盘上的假定热结构引起的搜索。我们表明，通过将我们的6秒采样降低到6分钟的分辨率，我们检测到由于行星的整体形状在入口/出口期间的强度导数的调制，但我们的灵敏度还不足以区分整个行星盘的温度分布的现实模型。我们指出的潜力扩展斯皮策二次日食探测到制度的过境热海王星，如果这样的系统中发现附近的低主序星。
2006-02-20 astro-ph
Spitzer IRS Spectroscopy of IRAS-Discovered Debris Disks
我们已经获得了斯皮策空间望远镜IRS5.5 - 35微米光谱的59个主序星，拥有IRAS 60微米过剩。五个天体的光谱具有光谱特征，这些光谱特征使用微米级颗粒和硅酸盐进行了很好的建模，晶体质量分数为0% -80%，与T-Tauri和Herbig AeBe星一致。除eta Crv外，这些天体都很年轻，年龄小于5000万年。大多数天体的光谱都没有特征，这表明发射粒子的半径可能大于10微米。我们已经模拟了多余的连续使用一个连续的磁盘具有均匀的表面密度分布，预计如果坡印廷-罗伯逊和恒星风阻力是占主导地位的颗粒去除过程，并使用一个单一的温度黑体，预计如果尘埃位于一个狭窄的环周围的恒星。许多物体的IRS光谱更好地用单温黑体来模拟，这表明圆盘具有内孔。基于黑体拟合的晶粒温度分布在Tgr = 110 - 130 K处达到峰值。由于Tgr > 110 K的微米级颗粒的冰升华的时间尺度是百万年的一小部分，如果颗粒是冰的，则可以解释缺乏较温暖的材料。如果行星动态地清除碎片盘的中心部分，那么行星围绕其他恒星的频率可能很高。我们估计，大多数碎片盘系统具有母体质量，MPB < 1 Mearth。低推断母体质量表明，行星形成是一个有效的过程。（摘要摘录）
2006-05-10 astro-ph
Atmospheric circulation of hot Jupiters: Coupled radiative-dynamical general circulation model simulations of HD 189733b and HD 209458b
我们提出了全球性的，三维的数值模拟HD 189733 b和HD 209458 b耦合的大气动力学的非灰色无云辐射转移的现实代表。该模型，我们称之为亚恒星和行星大气辐射和环流（ESTA）模型，采用MITgcm的动力学和辐射的麦凯，马利，福特尼和合作者的辐射模型。像早期的工作与简化的强迫，我们的模拟开发了一个广泛的东赤道急流，平均西向流在高纬度地区，并在两极在低压大量的流动。对于HD 189733 b，我们在没有TiO和VO不透明度的情况下进行的模拟可以解释观测到的8微米和24微米光变曲线的广泛特征，包括适度的昼夜通量变化以及行星/恒星通量比在二次日食之前达到峰值的事实。我们的模拟还提供了合理的匹配斯皮策二次日食深度在4.5，5.8，8，16和24微米和地面上限在2.2微米。然而，我们大大低估了3.6微米的二次日食深度，这表明我们的模拟在0.1-1巴区域太冷了。在斯皮策带通处，二次日食深度的预测时间变化约为1%，与最近的观测上限8微米一致。我们还表明，非同步旋转可以显着改变射流结构。对于HD 209458 b，我们包括TiO和VO不透明度;这些模拟开发了一个热的（>2000 K）昼侧平流层。尽管这平流层，我们不复制当前斯皮策测光这颗行星。斯皮策带通中的光变曲线显示出适度的相位变化，并满足观测的昼夜相位变化上限为8微米。（节略）
2009-06-24 astro-ph
Deep 10 and 18 micron Imaging of the HR 4796A Circumstellar Disk: Transient Dust Particles & Tentative Evidence for a Brightness Asymmetry
我们提供了HR 4796 A的新的10.8和18.2微米的图像，HR 4796 A是一颗年轻的A0 V恒星，最近被发现有一个壮观的，几乎是边缘的，拱星盘突出约20微米（Jayawardhana等1998; Koerner等1998）。这些新的图像，获得了OSCIR在凯克II，显示磁盘的大小在10微米是可比的大小在18微米。因此，发射18微米的粉尘也可能发射部分或全部10微米辐射。使用这些多波长图像，我们确定了中红外发射尘埃颗粒的“特征”直径为2-3微米，如果它们是球形的，由天文硅酸盐组成。这么小的粒子预计会在几百年内被辐射压吹出系统，因此这些粒子不太可能是原始的。圆盘的动力学模型（Wyatt等人，2000年）表明，圆盘表面密度在70 AU附近相对尖锐地达到峰值，这与Schneider等人（1999年）从他们的NICMOS图像中推导出的平均环形半径一致。我们目前的证据（~1.8西格玛意义）的亮度不对称，可能会导致从存在的黑洞和引力扰动的磁盘粒子轨道的低质量恒星的同伴或行星。这种“近心辉光”（pericenter glow）仍有待证实，是由于星盘的对称中心相对于中心恒星HR 4796 A有一个非常小（几个天文单位）的位移;环内边界的一侧移向HR 4796 A，因此变得更温暖，发出更多的红外线。近心辉光的可能检测意味着检测行星盘上甚至复杂的动力学效应是触手可及的。
1999-09-21 astro-ph
Transit infrared spectroscopy of the hot neptune around GJ 436 with the Hubble Space Telescope
附近的凌日系统GJ 436 b提供了一个独特的机会来探测太阳系外“热海王星”的结构和大气。在这封信中，我们介绍了哈勃太空望远镜上的NICMOS相机对两次凌日事件的主要观测结果。数据包括在高节奏的时间序列的棱镜光谱覆盖1.1-1.9微米的光谱范围。我们发现Rpl=4.04 +- 0.10 R_地球和Rstar= 0.446 +- 0.011 Rsun的行星和恒星半径，确认和改进早期的测量与地面测光和斯皮策光变曲线在8微米，而不是一个更高的值与哈勃太空望远镜上的精细制导传感器获得。我们测量没有偏离严格的周期性在过境的水平~7秒。这强烈地否定了GJ 436 b的轨道偏心率是受到另一颗邻近行星扰动的解释。我们测量一个平坦的透射光谱，在每10 000通量的几个部分的水平，在1.4微米的水带没有显着的信号，相当于行星大气模型预测的效果的最大幅度的水平。
2008-11-25 astro-ph
Spitzer 24 micron Survey of Debris Disks in the Pleiades
我们使用斯皮策望远镜上的MIPS仪器对昴星团进行了24微米2度X1度的观测。光谱类型从B8到K6的54个成员显示出与裸露光球一致的24微米通量。所有的Be星都表现出过度的自由-自由辐射。五颗早期型恒星和四颗太阳型恒星显示出过多的碎片盘。我们发现碎片盘分数为25%的B-A成员和10%的F-K3的。这些分数出现在年轻星团和老恒星之间。它们表明行星带内尘埃产生事件的频率随着年龄的衰减，太阳质量恒星的时间尺度与以前发现的A星相似。
2006-06-02 astro-ph
The phase-dependent Infrared brightness of the extrasolar planet upsilon Andromedae b
仙女座上的恒星被三颗已知的行星环绕，其中最里面的一颗的轨道周期为4.617天，质量至少是木星的0.69。这颗行星离它的主星足够近，它吸收的辐射抵消了它内部的热量损失。在这里，我们提出了这个系统的24微米光变曲线，获得了斯皮策太空望远镜。它显示了最内侧行星轨道运动的明显相位变化。这是第一次证明这样的行星具有明显的热亚恒星（白天）和冷反恒星（夜晚）的面孔。
2006-10-17 astro-ph
Identification of Absorption Features in an Extrasolar Planet Atmosphere
通过将行星的透射光谱模型与Knutson等人（2007年）发表的最新多波长日食深度测量（从0.3到1微米）进行比较，确定了HD 209458 b大气中的水吸收。一个无云的模型，其中包括太阳丰度，雨出的冷凝物，钠和钾的光电离是在良好的协议与整个套日食深度测量从紫外到近红外。约束被放置在冷凝物去除重力沉降，散装金属丰度，和吸收恒星通量的重新分配。还与Charbonneau等人（2002）的钠测量进行了比较。
2007-04-09 astro-ph
