A Search for Additional Planets in Five of the Exoplanetary Systems Studied by the NASA EPOXI Mission
我们目前的时间序列测光和限制在五个系外行星系统研究的EPOCh(太阳系外行星观测和表征)组件的NASA EPOXI任务:HAT-P-4,TrES-3,TrES-2,WASP-3,和HAT-P-7。我们进行搜索的高精度时间序列的光度过境的其他行星。我们没有发现显著性高于我们检测限的候选凌日。从Monte Carlo测试的时间序列使用假定的周期从0.5天到7天,我们证明了检测海王星大小的同伴周围的TrES-2,次土星大小的同伴在HAT-P-4,TrES-3,WASP-3系统,和土星大小的同伴周围的HAT-P-7的灵敏度。我们特别研究了我们对与已知系外行星的动力学有利的3:2和2:1外部共振中的额外凌日的敏感性:如果我们假设与已知行星共面轨道,那么与HAT-P-4 b,WASP-3b和HAT-P-7 b共振的同伴将有望凌日,我们可以对这些系统中同伴的半径设置下限。在接近掠食的系外行星系统TrES-3和TrES-2中,这些共振中的额外共面行星预计不会过境。然而,如果TrES-3和TrES-2的轨道分别偏离2.0度和1.4度,我们对将过境的同伴的半径设置了下限。
2011-02-28 astro-ph.EP
System parameters, transit times and secondary eclipse constraints of the exoplanet systems HAT-P-4, TrES-2, TrES-3 and WASP-3 from the NASA EPOXI Mission of Opportunity
作为NASA EPOXI机遇号任务的一部分,我们观测了七个已知的凌日系外行星系统,以构建具有极高相位覆盖率和精度的时间序列测光。在这里,我们提出了四个“热木星系统”与近太阳恒星的结果- HAT-P-4,TrES-3,TrES-2和WASP-3。我们观测到HAT-P-4的10次凌日,估计行星半径Rp = 1.332 \pm 0.052 RJup,恒星半径R \star = 1.602 \pm 0.061 R \odot,倾角i = 89.67 \pm 0.30度,从第一次接触到第四次接触的凌日持续时间T = 255.6 \pm 1.9分钟。对于TrES-3,我们观察到7次凌日,发现Rp = 1.320 \pm 0.057 RJup,R \star = 0.817 \pm 0.022 R \odot,i = 81.99 \pm 0.30度和T = 81.9 \pm 1.1分钟。我们还注意到TrES-3光变曲线的长期变化,这可能是由于恒星黑子。我们观察到TrES-2的9次凌日,发现Rp = 1.169 \pm 0.034 RJup,R \star = 0.940 \pm 0.026 R \odot,i = 84.15 \pm 0.16度和T = 107.3 \pm 1.1分钟。最后,我们观察到WASP-3的8次凌日,发现Rp = 1.385 \pm 0.060 RJup,R \star …
2010-11-09 astro-ph.EP
Multi-band transit observations of the TrES-2b exoplanet
利用德国汉堡天文台1.2米Oskar-Luhning望远镜(OLT)和德国卡拉尔阿尔托天文台2.2米望远镜(BUSCA)对2009年春季的TrES-2b系外行星进行了凌日观测。新的OLT数据,与我们在2008年拍摄的数据相同的仪器设置,以及同时记录的BUSCA数据证实了先前报道的低倾角值,事实上表明TrES-2b系外行星已经超过了第一个倾角阈值(i_min,1 = 83.417),不再遮挡整个恒星表面。使用多波段的BUSCA数据,我们证明了,可以一致地拟合与一组给定的临边暗化系数,而不需要调整这些系数,并进一步,我们可以证明,波长依赖的恒星半径的变化必须是小的,从理论上预期的。我们的新观测为之前报道的凌日系外行星TrES-2b的轨道倾角变化提供了进一步的证据。我们详细研究了这种倾斜变化的可能原因,并认为所观察到的变化应被解释为节点回归。虽然扁圆形主星的假设需要一个不合理的大二次谐波系数,但以额外行星形式存在的第三个天体将为观测到的长期轨道变化提供非常自然的解释。由于缺乏明确观察到的短期变化的过境时间和我们观察到的长期节点回归率,我们预测一个假定的扰动木星质量的行星的周期约为50至100天。这种物体应该可以用当今的径向速度技术探测到。
2009-12-23 astro-ph.EP
Geometric albedos at short optical wavelengths for the hot Jupiters WASP-43b, WASP-103b, and TrES-3b
最大和最接近的系外行星将反射足够的恒星光,使其能够在高到中等太阳辐射的条件下进行地面光度检测。我们提出的观测活动的二次日食光变曲线的三个最合适的系外行星的目标,WASP-43 b,WASP-103 b,和TrES-3b的结果。观测是用米级望远镜在蓝色光学宽带滤波器约翰逊B和约翰逊V进行的,我们在日食发生时没有检测到光度变暗,并通过注入恢复测试得出最佳拟合的日食深度。然后,这些深度值被用来推断低几何曲率,范围从零到0.18,在大多数情况下,不确定性为0.12或更好。这项工作说明了地面望远镜即使在短光波长下也能提供选定系外行星的波长分辨反射特性的潜力,否则只能通过哈勃太空望远镜获得。
2022-09-12 astro-ph.EP
The Broadband Infrared Emission Spectrum of the Exoplanet TrES-3
我们使用斯皮策太空望远镜来估计太阳系外行星TrES-3的昼侧热辐射,该热辐射集成在红外阵列相机(IRAC)仪器的3.6,4.5,5.8和8.0微米带通中。我们观测到两次日食,并在4个IRAC带通中分别发现相对日食深度为0.00346 +/-0.00035,0.00372 +/- 0.00054,0.00449 +/- 0.00097和0.00475 +/- 0.00046。我们将我们的结果与De Mooij等人(2009)早期的K波段测量相结合,并将其与行星排放模型进行比较。我们发现这颗行星不需要在高层大气中存在逆温层。这是第一颗没有逆温现象的非常强烈照射的行星,这表明温度以外的恒星或行星特性对逆温有重要影响。De Mooij & Snellen(2009)也侦测到K波段的二次日食可能有轻微的时间偏移。然而,基于我们的4个斯皮策通道,我们将3sigma上限设置为|ecos(w)|< 0.0056其中e是行星的轨道偏心率,w是近星点的经度。这一结果有力地表明,轨道是圆形的,正如潮汐循环理论所预期的那样。
2009-12-07 astro-ph.EP
Detection of Planetary Emission from the Exoplanet TrES-2 using Spitzer /IRAC
我们在这里介绍的结果,我们的观察TrES-2使用红外阵列相机斯皮策。我们在两次日食期间监测了这个凌日系统,当时行星的辐射被恒星阻挡。在3.6微米、4.5微米、5.8微米和8.0微米处,所得到的通量降低分别为0.127% ± 0.021%、0.230% ± 0.024%、0.199% ± 0.054%和0.359% ± 0.060%。我们发现,这些通量对比度是很好的拟合与T_{eff} =1500 K的黑体光谱,以及由一个更详细的模型谱的行星大气。在所有四个IRAC通道中观察到的行星-恒星通量比可以通过在TrES-2大气中有和没有热逆的模型来解释,尽管具有不同的大气化学。基于热化学平衡的假设,反演模型的化学成分似乎更合理,使其成为更有利的情景。TrES-2也属于高辐射行星的范畴,理论上预测它们会表现出热反转。然而,需要在红外和可见光波长进行更多的观测,以确认该系统中的热反转。此外,我们发现二次日食的时间与之前公布的凌日时间和圆轨道的预期一致。这意味着TrES-2很可能具有圆形轨道,因此不会从非零轨道偏心率的潮汐耗散中获得额外的热能,这是对这颗行星大半径的一种拟议解释。
2009-12-31 astro-ph.EP
Near-UV and optical observations of the transiting exoplanet TrES-3b
从2009年6月到2012年4月,我们在几个光学和近紫外光度波段观测了热木星TrES-3b的9次主要凌日,试图探测其磁场。Vidotto,Jardine和Helling认为,如果TrES-3b的近紫外光曲线显示出比其光学光曲线更早的进入,则其磁场可以受到限制,而其出口保持不受影响。预测类木星行星的磁场强度应该在8 G到30 G之间。使用这些磁场值和假设的100 G的B_star,Vidotto等人的方法预测的时间差为5-11分钟。我们没有检测到早期的入口在我们的近紫外观测的三个晚上,尽管平均节奏为68秒,平均光度精度为3.7毫等。然而,我们确定了TrES-3 b的磁场强度的上限范围在0.013和1.3 G之间(对于宿主恒星TrES-3的1-100 G磁场强度范围),使用的时间差为138 s,来自奈奎斯特-香农采样定理。为了验证我们关于TrES-3 b异常小的磁场强度的结果,并进一步限制Vidotto等人的技术,我们提出了未来的观测TrES-3b与其他平台能够实现较短的近紫外节奏。我们还提出了一个改进的物理参数的TrES-3b,更新的星历和它的第一个公布的近紫外光曲线。我们发现,近紫外行星半径Rp = 1.386+0.248-0.144 RJup与行星的光学半径一致。
2012-11-20 astro-ph.EP
New photometric observations of the transiting extrasolar planet TrES-3b
我们提出了在2009 - 2011年期间在几个天文台获得的过境系外行星TrES-3b的新过境观测。重新确定了系统的轨道参数,并计算了新的线性星历。为了研究轨道的长期稳定性,我们进行了数值模拟。
2011-08-26 astro-ph.EP
High-precision multi-band time-series photometry of exoplanets Qatar-1b and TrES-5b
我们提出了卡塔尔-1和TrES-5过境系外行星系统,其中包含短周期轨道上的K-矮星周围的行星。我们的数据包括总共20个过境光变曲线使用五个中等望远镜,使用散焦技术操作。我们在所有数据中达到的平均精度为Qatar-1($V = 12.8$)的$RMS_{Q} = 1.1$ mmag和TrES-5($V = 13.7$)的$RMS_{T} = 1.0$ mmag。我们使用这些数据来完善的轨道星历,光度参数,测量的物理性质的两个系统。使用BUSCA成像仪在三个通带($gri$)中同时观测到每个物体的一个凌日事件。卡塔尔-1的QES巡天光变曲线在周期为$P_{\star} = 23.697 \pm 0.123$ \,d上有明显的正弦变化,这意味着显著的星点活动。我们在光变曲线中搜索了恒星黑子穿越事件,但在任何新的数据集中都没有找到明确的证据。卡塔尔-1系统中的这颗行星没有经过其主星表面的活跃纬度。在假设$P_{\star}$对应于卡塔尔-1\,A的自转周期的情况下,这颗恒星的自转速度非常接近于通过Rossiter-McLaughlin效应观测得到的$v \sin i_\star$值。因此,在这个系统中发现的低投影轨道平行度意味着低的绝对轨道平行度,这也是行星凌日弦避开恒星表面活动纬度的必要条件。
2015-03-08 astro-ph.EP
A Uniform Determination of the Bulk Metallicities and Alpha Enrichments of Confirmed Exoplanet Systems with TRES
Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(天体物理学中心 | 哈佛与史密森尼学会);Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所)
本文利用TRES的高分辨率光谱数据,对625颗F、G、K型恒星进行光谱学表征,确定其恒星参数及α富集,揭示金属丰度与系外行星特性之间的联系,并发现低金属丰度恒星可能更易形成巨行星。
2026-05-11 astro-ph.EP
Evidence of Long-Term Period Variations in the Exoplanet Transit Database (ETD)
我们分析了大量的公民科学数据,并确定了8个热木星系统,这些系统显示出偏离恒定轨道周期的证据:HAT-P-19 b,HAT-P-32 b,TrES-1 b,TrES-2 b,TrES-5 b,WASP-4 b,WASP-10 b和WASP-12 b。后一个系统是众所周知的潮汐轨道衰减表现出强有力的证据,并作为本研究的一个重要控制。我们确定的其他几个系统在文献中有争议的周期漂移,允许这里的结果作为一个独立的分析。这些公民科学数据来自系外行星过境数据库,这是捷克天文学会变星和系外行星分会于2008年建立的一个全球项目。ETD拥有超过400颗行星和12,000个跨越15年的观测数据,充满了研究近距离热彗星长期轨道演化的潜力。我们使用我们的结果来讨论后续调查的目标的优先级,这将是必要的,以确认期间漂移及其原因。
2022-09-22 astro-ph.EP
A transit timing analysis of nine RISE light curves of the exoplanet system TrES-3
我们提出了九个新观察到的过境的TrES-3,作为过境计时计划的一部分,使用上升仪器的利物浦望远镜。用马尔可夫链Monte-Carlo方法计算了该系统的行星-恒星半径比和倾角,得到的结果分别为Rp/Rstar=0.1664^{+0.0011}-0.0018}和i = 81.73^{+0.13}-0.04},与前人的结果一致。中心渡越时间和不确定性也计算,使用残差排列算法作为对误差的独立检查。重新分析了8个先前发表的TrES-3光变曲线,以确定渡越时间和不确定性使用一致的技术。虽然发现凌日时间与线性星历表不一致,15个自由度的x ^2 = 35.07,但我们认为这是光变曲线系统学的结果,而不是真正的凌日时间变化。这是因为光变曲线显示出与恒定周期的最大偏差,或者具有相对较少的过境覆盖范围,或者具有明确的系统性。利用这些渡越时间计算了新的星历,其结果为T_c(0)= 2454632.62610 +- 0.00006 HJD,P = 1.3061864 +- 0.0000005天。过境时间,然后被用来放置作为一个潜在的扰动行星的周期比的函数的质量上限,表明我们的数据是足够敏感的内部和外部2:1共振探测亚地球质量的行星,假设额外的行星是在一个最初的圆形轨道。
2009-05-28 astro-ph.EP
TrES-1 b: A Case Study in Detecting Secular Evolution of Exoplanet Orbits
本研究通过分析热木星TrES-1 b的多类观测数据,证实其轨道存在长期动力学演化,提出轨道衰减的行星倾角潮汐驱动假说,并给出同类系统的研究框架。
2025-08-20 astro-ph.EP
Probing the Possible Causes of the Transit Timing Variation for TrES-2b in TESS Era
本研究结合TESS、ETD及既往数据,分析热木星TrES-2b的凌星时间变化,未发现短周期TTV,长周期TTV更可能由轨道衰减导致,测得轨道周期衰减速率及偏低的恒星潮汐品质因子,为潮汐耗散研究提供新观测约束。
2024-09-18 astro-ph.EP
Analysis of HAT-P-16b and TrES-3b Exoplanets by the Transit Timing Variations Method
在这项研究中,HAT-P-16 b和TrES-3b系外行星的凌日观测是在美国UZAYMER天文台用50厘米Ritchey Chretien型望远镜进行的。通过分析这两颗系外行星的光变曲线,得到了系统参数和可接受的模型。发现HAT-P-16系统的这些参数中的一些为:$_{P}$ =4.172 $\pm$ 0.163 $_{J}$,$_{P}$ =1.309 $\pm$ 0.111 $_{J}$,a/$_{*}$ =7.1922 $\pm$ 0.0017和b=0.1003 $\pm$ 0.1533,它们与\cite{2010ApJ...720.1118B}中给出的值一致。此外,对于TrES-3系统,相同的参数计算为M $_{P}$ =1.959 $\pm$ 0.111 M $_{J}$,R $_{P}$ =1.320 $\pm$ 0.169 R $_{J}$,a/R $_{*}$ =6.0656 $\pm$ 0.4899和b= 0.7 892 $\pm$ 0.0700.这些值也与\cite{2007ApJ...663L..37O}中给出的值一致。通过使用从渡越光变曲线获得的渡越时间,作为HAT-P-16 b的Lomb-Scargle(LS)周期图的结果,没有发现显著的渡越时间变化(TTV)(假警报概率- FAP)= 96)。然而,作为从TrES-3b数据获得的LS周期图的结果,确定了在…
2021-09-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
Multi-color photometry and parameters estimation of Jupiter-sized exoplanets; TRES-3b, WASP-2b and HATP-30b
在准确描述太阳系外行星时,对凌日光变曲线进行精确和频繁的光度跟踪研究是必不可少的。本文介绍了三种凌日“热闪烁体”TrES-3b、WASP-2b和HAT-P-30 b(WASP-51 b)的新的多波长光度法。数据来自塔尔顿州立大学的0.8米望远镜。当结合文献数据时,允许我们以相应的方式重新确定系统参数。我们开发了GCX简化管道和TAP,建模和光曲线拟合软件包来分析提取的光曲线。然后,我们使用加权平均的结果来估计三个系外行星系统的BVRI滤波器的参数,并将它们与以前的结果进行比较。我们得出的结论是,我们确定的参数与以前的研究是一致的。根据我们的研究,质量为Mp = 1.773 Mjup和Rp = 1.305 Rjup的TreS-3b似乎质量稍小,而质量为Mp = 0.7006 Mjup和Rp = 1.5109 Rjup的HAT-P-30 b似乎是一个膨胀的“热木星”。此外,我们比较了我们的宽带光度分析的结果与以前的研究,以寻找过境深度波长的依赖性。我们发现TrES-3b和WASP-2b在整个光波段(除了R波段的WASP-2b)都有一个平坦的光谱,这表明它们的大气中存在云。WASP-2b的Rp/R* 值为0.14215,比以前的工作提高了0.14 $σ$。HAT-P-30 b在B滤波器中的半径明显更大,Rp = 0.161246Rjup,这是由Rp/R* = 0.1334得出的,这被大气…
2020-11-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
Revisiting the Transit Timing Variations in the TrES-3 and Qatar-1 systems with TESS data
给出并分析了由凌日系外行星巡天卫星(TESS)观测到的TrES-3b的58条凌日光变曲线和Qatar-1b的98条凌日光变曲线,以及我们用地基1.23 m望远镜观测到的Qatar-1b的2条凌日光变曲线。这些光变曲线与来自系外行星过境数据库(ETD)和文献的最佳质量光变曲线相结合。从这些光变曲线中精确确定的过境时间使我们能够获得两颗热木星的精确轨道星历表,并且精度更高。从时序分析,我们发现在这两个系统中存在的过境时间变化(TTV)的指示。由于观测到的TTV不太可能是短期和周期性的,因此排除了在TrES-3b和Qatar-1b附近轨道上存在其他行星的可能性。长期TTV的可能原因,如轨道衰减,拱点进动,Applegate机制和视线加速也进行了检查。然而,没有发现这些可能性来解释观察到的TTV的TrES-3b。与此相反,视线加速度似乎是对观察到的卡塔尔-1b的TTV的合理解释。为了证实这些发现,对这两个系统进行进一步的高精度凌日和RV观测是值得的。
2022-09-09 astro-ph.EP
Searching for Transit Timing Variations and Fitting a New Ephemeris to Transits of TrES-1 b
根据一颗系外行星在凌日过程中从它的主恒星前面经过时所阻挡的光线,可以确定凌日中期的时间。在中途过境时间的周期性变化可以表明另一个行星的引力影响。我们调查83过境的TrES-1 b观察到的6英寸望远镜的MicroObservatory机器人望远镜网络。EXOTIC数据简化管道用于处理这些过境,将过境模型拟合到光变曲线,并计算过境中点。本文详细介绍了分析过境定时变化(TTV)和使用过境测量维护星历的方法。说明了Lomb-Scargle周期分析在研究TTV可调谐性中的应用。对来自微型天文台的46次凌日和来自系外行星凌日数据库中的档案数据的47次凌日所产生的TTV的分析表明,可能存在影响TrES-1轨道的其他行星,并将星历表的精度提高了一个数量级。我们现在估计星历表为$(2455489.66026 \text{ BJD}_\text{TDB} \pm 0.00044 \text{ d}) + (3.0300689 \pm 0.0000007)\text{ d} \times \text{epoch}$。这一分析还证明了小型望远镜在进行精确的中天时间测量方面的作用,这可用于帮助维护星历表和进行TTV分析。通过维护星历表,可以提高优化大型地面望远镜和空间望远镜任务的望远镜时间的能力。
2022-07-04 astro-ph.EP
Near-Infrared Thermal Emission from the Hot Jupiter TrES-2b: Ground-Based Detection of the Secondary Eclipse
我们提出了近红外KS波段测光包围热木星TrES-2b的二次日食使用宽视场红外相机上的加拿大-法国-夏威夷望远镜。我们探测到它的热发射,食深为0.062 +/- 0.012%(5-sigma)。我们最适合的二次日食与圆形轨道一致(偏心率e和幅角或近星点Ω的3 sigma上限)。|生态系统(omega)|< 0.0090),与中红外探测到的这颗行星的二次日食一致。这种深度的二次日食对应于白天的KS波段亮度温度TB = 1636 +/- 88 K。我们的热发射测量与O 'Donovan和合作者使用Spitzer/IRAC进行的热发射测量相结合,表明这颗行星表现出相对有效的白天到黑夜的热量再分配和接近等温的白天大气温度结构,光谱很好地近似于黑体。目前尚不清楚TrES-2b的大气是否需要温度反转;如果需要,则可能是由于TiO/VO以外的化学物质,因为TrES-2b的大气太冷而不允许TiO/VO保持气态形式。我们的第二次日食具有迄今为止从地面探测到的最小深度,大约为2微米。
2010-05-17 astro-ph.EP
Atmosphere and Spectral Models of the Kepler-Field Planets HAT-P-7b and TrES-2
我们开发的两个开普勒场行星,已知的开普勒任务开始之前(HAT-P-7 b和TrES-2)的大气模型。我们发现,公布的开普勒和斯皮策数据的HAT-P-7 b似乎需要一个非常热的高层大气的昼侧,有很强的逆温和昼夜再分配很少。TrES-2的斯皮策数据表明,温和的逆温与温和的昼夜再分配。我们研究了非平衡化学对TrES-2模型大气的影响,发现甲烷水平必须通过极端的量进行调整,以便引起大气结构和紧急光谱的轻微变化。我们对TrES-2的斯皮策数据的最佳拟合模型使我们预测了开普勒带通中的低次级食行星-恒星通量比(~2 x 10^-5),这与最近的观测结果是一致的。最后,我们考虑了来自热系外行星的开普勒带光通量如何取决于高层大气中可能存在的额外光吸收体的强度。我们发现,光通量是不单调的光学不透明度,和非单调性是更大的更亮,更热的恒星。
2010-08-24 astro-ph.EP
Atmospheric Characterization of 5 Hot Jupiters with Wide Field Camera 3 on the Hubble Space Telescope
我们使用哈勃空间望远镜WFC 3探测了5颗热木星系外行星的大气结构和组成。我们使用G141棱镜(1.1-1.7 $μ$ m)研究过境的TrES-2b,TrES-4 b和CoRoT-1b,二次日食中的TrES-3b和WASP-4 b。这个波长区域包括一个预测的吸收功能,从水在1.4 $μ$ m,我们预计是非简并与其他分子,可能是丰富的碳氢化合物贫乏(如太阳组成)热木星大气。我们将波长区域划分为10个区间。对于每个箱,我们产生跨越凌日和/或日食时间的分光光度光变曲线。我们校正这些光变曲线的仪器系统学没有参考的仪器模型。对于我们的透射光谱,我们的平均$1-σ$精度每箱对应的变化2.1,2.8和3.0大气尺度高度的TrES-2b,TrES-4 b,和CoRoT-1b,分别。我们发现了这三颗行星的无特征光谱。我们无法提取出WASP-4 b的强大透射光谱。对于我们的昼侧发射光谱,我们的平均$1-σ$精度每箱对应的行星恒星通量比$1.5\times10^{-4}$和$2.1\times10^{-4}$的WASP-4 b和TrES-3 b,分别。我们结合这些估计与以前的宽带测量,并得出结论,这两个行星的等温大气是不利的。我们没有发现由于水的特征的迹象。我们确认,WFC 3是适合凌日系外行星的研究,但在凝视模式下,多次访问活动是必要的,把水丰度的强有力的限制。
2014-03-05 astro-ph.EP
Planetary transit observations at the University Observatory Jena: XO-1b and TrES-1
我们报告的过境事件的过境行星XO-1b和TrES-1与耶拿大学天文台的25厘米望远镜的观测。根据所有50个可用的XO,SuperWASP,凌光曲线(TLC)-项目-和系外行星凌日数据库(ETD)-数据,包括我们自己在2007年3月获得的I波段测光,我们发现XO-1b的轨道周期为P=(3.941501 +/- 0.000001)d,与以前公布的周期相比略有变化约3秒。我们为这颗凌日行星提供了新的星历表。此外,我们提出了新的R带测光的两个过境的TrES-1。借助文献中所有可用的渡越时间,这使我们能够改进轨道周期的估计:P=(3.0300722 +/- 0.0000002)d。我们的观察将是有用的时间变化所造成的额外的扰动行星和/或恒星斑点和/或卫星的未来调查。
2009-05-12 astro-ph.EP
Planetary transit observations at the University Observatory Jena: TrES-2
我们报告的几个过境事件的过境行星TrES-2的观测与卡塞格伦望远镜卡梅拉在耶拿大学天文台。在2007年3月至2008年11月期间,观测到10次不同的凌日,几乎是一个完整的轨道周期。总的来说,在40个夜晚的观测中,对TrES-2的母星进行了4291次曝光(总共71.52小时的观测)。根据TrES-2的凌日时间,从TrES网络、凌日光曲线项目和系外行星凌日数据库公布的34个事件加上我们自己的10次凌日,我们发现轨道周期为P=(2.470614 +/-0.00001)d,与之前公布的周期相比略有变化~0.6 s。我们为这颗凌日行星提供了新的星历表。此外,我们还发现凌日后的第二次下降,这可能是由于混合变星或第二颗恒星的掩星,甚至是系统中的另一个物体。我们的观察将是有用的时间变化所造成的额外的扰动行星和/或恒星斑点和/或卫星的未来调查。
2009-05-12 astro-ph.EP
Ground-based near-UV observations of 15 transiting exoplanets: Constraints on their atmospheres and no evidence for asymmetrical transits
在近紫外线下观测到的系外行星凌日被用来研究其大气层的散射特性和可能的恒星-行星相互作用。我们观测了15颗系外行星的初次凌日(CoRoT-1b、GJ 436 b、HAT-P-1b、HAT-P-13 b、HAT-P-16 b、HAT-P-22 b、TrES-2b、TrES-4 b、WASP-1b、WASP-12 b、WASP-33 b、WASP-36 b、WASP-44 b、WASP-48 b和WASP-77 Ab),以更新其行星参数、星历表、在它们的过境深度中搜索波长依赖性以限制它们的大气,并确定在它们的光变曲线中是否可见不对称。在这里,我们提出了12个目标(CoRoT-1b,GJ 436 b,HAT-P-1b,HAT-P-13 b,HAT-P-22 b,TrES-2b,TrES-4 b,WASP-1b,WASP-33 b,WASP-36 b,WASP-48 b和WASP-77 Ab)的第一个地基近紫外光变曲线。我们发现,所有的近紫外跃迁都没有表现出非球面对称性,这一结果与Ben-Jaffel等人和Turner等人最近的理论预测相一致。多波长测光表明,在10个目标中,从近紫外到光学波长的跃迁深度是恒定的(暗示云),以及5个目标中随波长变化的过境深度(暗示其大气中的瑞利或气溶胶散射)。我们还提出了一个较小的近紫外线过境深度比在WASP-1b中的光学测量的第一次检测和可能的不透明度源,可…
2016-03-08 astro-ph.EP
Near-Infrared Thermal Emission from TrES-3b: A Ks-band detection and an H-band upper limit on the depth of the secondary eclipse
我们目前的H和KS波段测光包围热木星TrES-3b的二次日食使用宽视场红外相机的加拿大-法国-夏威夷望远镜。我们探测到TrES-3b的二次日食,深度为0.133+/-0.017%,在KS波段(8-sigma)-与de Mooij和Snellen报告的日食深度形成鲜明对比。我们在H波段没有探测到它的热辐射,但在这个波段的二次日食深度上有一个3 σ的极限,即0.051%。一个二次日食的深度在Ks需要非常有效的昼夜侧重新分配的热量和近各向同性的再辐射,结论是在较长的波长,中红外斯皮策观测协议。我们对H波段二次日食深度的3-sigma上限也支持非常有效的热量再分配,并表明这些观测所探测的大气层可能是均匀的。然而,我们的H波段上限是如此的限制,它表明在深度的温度反演的可能性,或吸收分子,如甲烷,进一步抑制在这个波长的发射通量。我们的近红外测量和斯皮策获得的组合表明,TrES-3b显示近等温昼侧大气温度结构,其光谱很好地近似于黑体。我们强调,我们严格的H波段限制与仅从较长波长观测得到的最佳拟合大气模型完全不一致,因此突出了除了斯皮策返回的中红外线外,多个波长的近红外观测的重要性,以促进对过境系外行星能量预算的全面了解。
2010-06-03 astro-ph.EP
Statistics of Magrathea exoplanets beyond the Main Sequence. Simulating the long-term evolution of circumbinary giant planets with TRES
本研究通过改进TRES代码模拟环双星巨行星从主序到白矮星阶段的长期演化,发现相当比例的行星可存活为围绕双白矮星的Magrathea行星,为相关观测和理论研究提供参考。
2023-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multi-filter transit observations of HAT-P-3b and TrES-3b with multiple Northern Hemisphere telescopes
本文介绍了在北半球用四台小型望远镜(D = 36- 152 cm)用几种光学和近红外滤光片对凌日系外行星HAT-P-3b和TrES-3b的测光跟踪。其中两个设施展示了他们的第一个科学成果。新的10个HAT-P-3b光变曲线和新的26个TrES-3b光变曲线通过滤波器被缩减和组合,以提高测光质量。结合光变曲线拟合进行独立使用两个不同的分析包,允许确证的轨道和物理参数的文献。结果发现与观察过滤器的相对半径没有差异。特别是,我们报告的HAT-P-3b的第一个估计的行星到恒星的半径Rp/R* = 0.1112+0.0025-0.0026在B波段,这是一致的VRIz的JH过滤器中发现的值。关于TrES-3b,我们得出的轨道周期值为P = 1.3061862+-0.0000001天,在9年的光度观测中没有线性变化。
2017-04-07 astro-ph.EP
A Spitzer Five-Band Analysis of the Jupiter-Sized Planet TrES-1
With an equilibrium temperature of 1200 K, TrES-1 is one of the coolest hot Jupiters observed by { \Spitzer }. It was also the first planet discovered by any transit survey and one of the first exoplanets from which thermal emission was directly observed. We analyzed all { \Spitzer } eclipse and transit data for TrES-1 and obtained its eclipse depths and brightness temperatures in the 3.6 { \micron } (0.083 % { \pm } 0.024 %, 1270 { \pm } 110 K), 4.5 { \micron } (0.094 % { \pm } 0.024 %, 1126 { \pm } 90 K), 5.8 { \micron } (0.162 % { \pm } 0.042 %, 1205 { \pm } 130 K), 8.0 { \micron } (0.213 %…
2014-11-18 astro-ph.EP
Optical Phase Curves of Kepler Exoplanets
我们已经进行了全面的搜索光学相位变化的所有行星候选人与紧密的轨道在15个季度的数据从开普勒太空望远镜。在对系统学进行校正后,我们发现了八个系统,它们似乎显示了次日食和相位变化。其中五个(Kepler-5,Kepler-6,Kepler-8,KOI-64和KOI-2133)是新的,三个(TrES-2,HAT-P-7和KOI-13)先前已经发表了相位曲线,尽管观测数量要少得多。我们模拟了每个行星候选者的全相位曲线,包括主凌日和次凌日,并推导出它们的太阳黑子、白天和夜晚的温度、椭球变化和多普勒波束。我们发现KOI-64和KOI-2133的夜面温度远高于它们的平衡值(而KOI-2133的夜面温度也大于1),因此我们得出结论,它们很可能是自发光天体,而不是行星。其他六颗候选行星的特征与它们是低几何曲率(<0.3)的行星相一致。对于TrES-2和KOI-13,开普勒带通似乎探测了比行星平衡温度更热的大气层。对于KOI-13,我们检测到一个从未见过的三次余弦谐波,其振幅为6.7+/-0.3 ppm,相位曲线残差中的相移为-1.1+/-0.1弧度,这可能是由于其自旋轨道未对准。我们报告派生行星参数的所有六颗行星,包括质量从椭球的变化和多普勒波束,并比较我们的结果公布的值时可用。我们的研究结果几乎使开普勒系外行星的数量增加了一倍,并测量了相位曲线的变化,从而为近距离热彗星的性质提供了有价值的新约束。
2013-05-14 astro-ph.EP
Inferring heat recirculation and albedo for exoplanetary atmospheres: Comparing optical phase curves and secondary eclipse data
一些行星的基本大气特性,如日面和夜面之间的热量重新分配,已经通过对次日食和热相位曲线的观测而推断出来。光学相位曲线还没有被用来约束这些大气特性一致。我们重新建模先前发表的CoRoT-1b,TrES-2b和HAT-P-7 b的相位曲线,并推断出反渗透率和再循环效率。然后将这些数据与先前基于二次日食数据的估计进行比较。我们使用物理上一致的模型来构造光学相位曲线。该模型考虑了朗伯反射、热辐射、椭球变化和多普勒增强。CoRoT-1b显示了不可忽略的散射散射(0.11<AS<0.3,95%置信度)以及小的昼夜温度对比,表明白天和黑夜之间的能量重新分布中等到高度。这些值与以前的二次日食和相位曲线分析相反。在HAT-P-7 b的情况下,模型结果表明相对较高的散射散射系数(AS=0.3)。这证实了以前的相位曲线分析,但是,它是在轻微矛盾的值从二次日食数据推断。对于TrES-2b,这两种方法产生非常相似的估计的热循环和热再循环。从二次日食和光学相位曲线分析中推断出的再循环值和反射值之间的差异可能被解释为光学和红外观测探测不同的大气层,从而探测温度的暗示。
2015-12-15 astro-ph.EP
On the Inference of Thermal Inversions in Hot Jupiter Atmospheres
最近的几项研究已经推断出在一些过境的热木星大气中存在热反转。由于现有数据有限,逆温的推断主要取决于大气的化学成分。在这项研究中,我们探讨了热反转和分子丰度之间的退化在四个高度辐照热木星大气,白天的观测,其中以前报道的是一致的热反转的基础上斯皮策测光。这四个系统是:HD 209458 b、HAT-P-7 b、TrES-4和TrES-2。对于每个系统,我们使用马尔可夫链蒙特卡罗例程探索具有约10^6个模型的模型参数空间。我们的研究结果主要表明,彻底探索的模型参数空间是必要的,以确定热木星大气中的热反转。我们发现,现有的观察TrES-4和TrES-2都可以非常精确地拟合模型与热反演和没有热反演,并具有广泛的化学成分。另一方面,HD 209458 b和HAT-P-7 b的观测结果与热逆的拟合比没有更好,正如以前报道的那样。根据目前的数据,我们没有看到辐射水平和热反转之间的相关性。在JWST可用之前,来自地面和HST的近红外观测,以及现有的斯皮策观测,可以潜在地解决某些系统中的热逆。
2010-10-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterizing Transiting Extrasolar Planets with Narrow-Band Photometry and GTC/OSIRIS
我们报告的第一个太阳系外行星观测从10.4米大加那利望远镜(GTC),目前世界上最大的,完全可控的,单孔径光学望远镜。我们使用GTC上的OSIRIS可调谐滤波器成像仪来获取巨大系外行星TrES-2b和TrES-3b凌日的高精度窄带测光。我们在两个近红外(NIR)波段(790.2和794.4 +/- 2.0 nm)获得了几乎同时的观测结果,这两个波段是专门为避免水蒸气吸收和天空辉光而选择的,以便最大限度地减少通常限制地基测光精度的大气影响。我们的研究结果表明,尽管相对较差的大气条件和望远镜的一些技术问题,一个非常高的测光精度与最小的大气污染。我们发现的光度测量精度的TrES-2的意见是0.343和0.412毫微克的790.2和794.4 nm的光变曲线,和精度的TrES-3的意见被认为是0.470和0.424毫微克的790.2和794.4 nm的光变曲线。我们还讨论了未来如何使用这种新技术对过境行星进行后续观测,以有助于描述由CoRoT和开普勒等太空任务发现的海王星和超级地球大小的行星,以及测量巨行星的大气特性,例如大气吸收特征的强度。
2010-06-23 astro-ph.EP
Physical Properties of the Transiting Planetary System TrES-3
我们提出了四个新的过境的行星系的TrES-3观察2009年5月至2010年6月。其中,第三次凌日本身就表明了亮度扰动的可能证据,这可能是行星挡住恒星表面的冷星斑的结果。总共109个凌日时间,包括我们的测量,被用来确定改进的星历,凌日历元为2454185.910944 $\pm$ 0.000072 HJED,轨道周期为1.30618700 $\pm$ 0.00000015 d。我们使用JKTEBOP程序,采用二次临边变暗规律分析了凌日光变曲线。为了推导TrES-3系统的物理性质,凌日参数与食双星和恒星演化模型的经验关系相结合。用$T_A$、log $ρ_{\rm A}$和[Fe/H]标定的恒星质量和半径与等时线分析的结果一致。我们发现系外行星TrES-3 b的质量为1.93 $\pm$ 0.07 M $_{\rm Jup}$,半径为1.30 $\pm$ 0.04 R $_{\rm Jup}$,表面重力为log $g_{\rm b}$ =3.45 $\pm$ 0.02,密度为0.82 $\pm$ 0.06 $ρ_{\rm Jup}$,平衡温度为1641 $\pm$ 23 K。结果与气体巨行星的理论模型吻合得很好。
2010-11-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Systematic Retrieval Analysis of Secondary Eclipse Spectra II: A Uniform Analysis of Eight Planets and Their C to O Ratios
二次日食光谱提供了宝贵的见解的温度和成分的系外行星大气。我们进行了系统的温度和丰度检索分析的9个系外行星(HD 189733 b,HD209458 b,HD 149026 b,GJ 436 b,WASP-12 b,WASP-19 b,WASP-43 b,TrES-2b和TrES-3b)在二次日食中观察到的空间和地面设施相结合。我们的目标与此分析是提供一组一致的温度和成分,自洽模型可以进行比较,并探讨形成这些大气的基本过程。本文是三部分系列论文中的第二部分,这些论文探索了从二次日食光谱中获取温度和丰度的可能性,以及这些结果对系外行星大气化学的影响。在这项调查中,我们提出了一个目录的温度和丰度H $_2$ O,CH $_4$,CO和CO $_2$。我们发现,我们的温度和丰度与以前的研究基本一致,尽管我们没有发现任何统计上令人信服的证据来证明超级太阳的碳氧比(例如,在我们的样本中,九颗行星中有八颗的太阳碳氧比落在1西格玛置信区间内)。此外,在我们的样品中,我们发现在很宽的有效温度范围内(HD209458 b除外)几乎没有热反转的证据,与以前的调查一致。在我们的样本中,大多数行星在如此广泛的有效温度范围内缺乏反转的证据,这为TiO不太可能是负责形成这些反转的吸收剂的假设提供了额外的支持。
2014-01-29 astro-ph.EP
Lucky Imaging of transiting planet host stars with LuckyCam
我们使用安装在2.56米北欧光学望远镜上的LuckyCam相机在SDSS $i'$波段获得了高分辨率、高对比度的光学成像,以寻找16颗恒星的微弱恒星伴星。幸运成像技术使用非常短的曝光时间来获得近衍射极限的图像,产生亚弧秒的灵敏度,使我们能够在主行星宿主的视盘中寻找微弱的恒星同伴。在这里,我们报告检测到两个候选恒星同伴的行星主机TrES-1在分离$<6.5\arcsec$,我们确认恒星同伴的CoRoT-2,CoRoT-3,TrES-2,TrES-4和HAT-P-7已经在文献中已知。我们没有确认通过\citet{Bergfors2013}的Lucky Imaging发现的HAT-P-8的候选伴体,然而,最有可能的原因是HAT-P-8是在较差的视觉条件下观察到的。我们的探测灵敏度限制使我们能够限制样本中行星宿主恒星的光谱型和质量。如果结合起来,这项工作中确定的恒星同伴将为行星形成和演化的模型提供严格的观测约束。此外,这些伴星可能会影响这些系统中系外行星的衍生物理性质。
2013-05-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Characterizing Exoplanet Atmospheres: From Light-curve Observations to Radiative-transfer Modeling
多波长凌日和二次日食光变曲线观测是探测系外行星热化学性质的一些最有力的技术。虽然行星与恒星的亮度对比度很大,可用的光谱带很少,产生的数据信噪比很低,但贝叶斯方法可以鲁棒地揭示我们可以设置哪些约束,而不会过度解释数据。在这里,我对过境系外行星数据进行了端到端的分析。我分析了三颗行星的太空望远镜数据,以描述它们的大气层并改进它们的轨道,研究了相关的噪声估计器,并为各自的数据分析管道的开发做出了贡献。第2章和第3章描述了用于轨道、轨道和凌日的测光(POET)管道,以模拟斯皮策太空望远镜的光变曲线,应用于天文学家大小的行星WASP-8b和TrES-1的二次日食观测。第4章研究了常用的相关噪声估计的系外行星光变曲线建模,时间平均,残差排列,小波似然,并评估其适用性和局限性估计参数的不确定性。第5章介绍了用于描述系外行星大气特征的开源贝叶斯大气辐射转移(BART)代码。BART结合了热化学平衡代码、一维逐行辐射转移代码和多核马尔可夫链蒙特卡罗统计模块,以约束系外行星的大气温度和化学丰度分布。我将BART代码应用于哈勃和斯皮策太空望远镜对海王星大小的行星HAT-P-11b的过境观测。BART发现大气中的重元素含量增加,将水的丰度限制在太阳丰度的100倍左右。
2016-04-05 astro-ph.EP
A Blind Search for Transit Depth Variability with TESS
本研究利用TESS前四年观测数据对330颗已知系外行星开展凌星深度变异性盲搜索,识别出4个疑似变异目标并分析成因,推算Roman任务预计可发现约1000个具有显著凌星深度变异性的目标。
2023-11-03 astro-ph.EP
Thermal evolution of rocky exoplanets with a graphite outer shell
光球层C/O >0.65的恒星的原行星盘的化学演化模型和研究难熔碳径向输运的模型预测了具有大难熔碳存量的岩石系外行星的存在。高压高温实验室实验表明,这些系外行星中的大部分碳都分化成了石墨外壳。我们的目的是评估石墨外壳对含有金属核和硅酸盐地幔的岩石系外行星热演化的影响。我们实现了一个参数化的地幔对流模型,以确定石墨层厚度高达1000公里的岩石系外行星的热演化。我们发现,由于石墨的高导热性,传导是石墨层长期演化(> 2亿年)的主要热传输机制。导电石墨壳基本上表现为具有固定厚度的停滞盖。开普勒-37 b(水星大小)和火星大小的系外行星的模型显示,具有石墨盖的行星比具有硅酸盐盖的行星冷却得更快,而没有停滞盖的行星冷却得最快。石墨盖需要比相应的硅酸盐盖厚大约十倍,以便产生类似的热释放。
2019-10-10 astro-ph.EP
Confirmation of four hot Jupiters detected by TESS using follow-up spectroscopy from MaHPS at Wendelstein together with NEID and TRES
本研究利用MaHPS、NEID和TRES高分辨率光谱观测确认并表征了TESS发现的四颗热木星,测定其周期、半径和质量,验证了半径膨胀模型及MaHPS对暗恒星周围行星的探测能力。
2025-01-08 astro-ph.EP
HyDRo: Atmospheric Retrieval of Rocky Exoplanets in Thermal Emission
发射光谱是一种很有前途的技术,可以用来观察岩石系外行星的大气,探测它们的化学和热分布。我们提出了HyDRO,大气检索框架的岩石系外行星的热发射光谱。HyDro不对背景大气成分进行预先假设,因此可以用于解释成分未知的次级大气的光谱。我们使用HyDro来评估可以使用JWST放置在岩石系外行星大气层上的化学约束。首先,我们确定了目前已知的最好的岩石系外行星候选者的热辐射光谱观测与JWST,发现超过30个已知的岩石系外行星的热辐射将被JWST/MIRI检测到在不到10个日食在R~10。然后,我们考虑在~400-800 K平衡温度范围内观测三颗有希望的岩石系外行星的大气层所需的观测结果:Trappist-1 b,GJ 1132 b和LHS 3844 b。考虑到一系列富CO_2-H_2O的大气成分,我们发现只要有8次LHS 3844 b或GJ 1132 b与MIRI的食就能对它们的大气化学成分产生重要的制约。这包括在无云的富CO_2成分的情况下对CO_2和H_2O的可靠探测,除了排除裸露岩石的情况。同样地,用MIRI/LRS观测Trappist-1b的30次日食,可以探测到无云的富CO_2或CO_2-H_2O大气。HyDro将允许使用JWST观测岩石系外行星的重要大气约束,提供有关其地球化学环境的线索。
2021-12-09 astro-ph.EP
Atmospheres on Nonsynchronized Eccentric-tilted Exoplanets II: Thermal Light Curves
热光变曲线分析是探测行星外大气热结构的有力手段,行星的自转和偏心对大气热结构有很大影响。在这里,我们使用Ohno $\&$ Zhang(2019)中提出的浅水模拟结果,研究了偏心倾斜系外行星在各种辐射时间尺度,偏心率,偏心率和观察几何形状上的热光变曲线。我们还实现了热光变曲线的分析理论,可以解释倾斜系外行星的光变曲线的一般趋势。对于圆形轨道上的倾斜行星,通量峰值的轨道相位主要由投射到轨道平面上的热点或在夏至加热的极点的通量控制,取决于辐射时标$τ_{\rm rad}$,行星日$P_{\rm orb}$和行星度$θ$。我们发现,倾斜的行星可能产生的流量峰值后,二次日食时,当行星的结晶度$θ$ > 90度的热制度$τ_{\rm rad}<P_{\rm rot}$,或$θ>18$度的冷制度$τ_{\rm rad} > P_{\rm rot}$。对于在偏心轨道上的倾斜行星,光变曲线的形状受到近点加热的显著影响。当近点发生在二次日食之前时,二次日食之后的通量峰值可以用来区分倾斜行星和非倾斜行星。我们的研究结果可能有助于在未来的观测中限制系外行星的数量。
2019-03-03 astro-ph.EP
Stellar companions to exoplanet host stars: Lucky Imaging of transiting planet hosts
观测到的双星/多星系统中恒星和行星的性质为行星形成和演化提供了线索。我们将我们对视觉恒星同伴的调查扩展到21颗恒星的凌日系外行星的主机,使用两台AstraLux仪器的幸运成像技术:Calar Alto 2.2米望远镜的AstraLux Norte和La Silla ESO 3.5米新技术望远镜的AstraLux Sur。我们对凌日行星宿主星HAT-P-8和WASP-12的两颗以前未知的二元候选伴星进行了观测,并推导出伴星候选者的光度和天体测量特性。先前发现的与系外行星宿主恒星TrES-4和WASP-2的候选伴星的共同自行从后续观测中得到证实。对AstraLux观测到的31颗凌日系外行星的主星进行的贝叶斯统计分析表明,行星主星的伴星比例与太阳型场星的伴星比例没有显着差异,但行星主星的双星分离平均较大。
2012-09-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Thermal and orbital evolution of low-mass exoplanets
潮汐加载的系外行星的热、轨道和旋转动力学通过复杂的反馈相互关联。行星的流变结构决定了它对潮汐变形的敏感性,因此,参与塑造了它的轨道。相反,轨道参数和自旋状态控制着潮汐耗散的速率,并可能导致内部的实质性变化。我们研究了Andrade粘弹性流变学控制的分化岩石系外行星的热-轨道耦合演化。耦合的演变是由一个半解析模型,一维参数化热传递和自洽计算的潮汐耗散。首先,我们进行了几个参数的研究,探索的流变特性,行星的大小,和轨道偏心率的潮汐锁定和耗散的效果。这些测试表明,潮汐锁定到高自旋轨道共振的作用在低偏心轨道上最为突出,在那里它导致比同步旋转高得多的潮汐加热。其次,我们计算了三个目前已知的低质量系外行星的长期演化与非零轨道偏心率和缺乏或尚未未知的偏心率强迫(即GJ 625 b,GJ 411 b和Proxima Centauri b)。潮汐模型包括一个稳定的岩浆海洋的形成和不断发展的旋转速率。我们发现,热态的演化强烈地受到偏心率和自旋态的影响,并作为一个序列的热平衡进行。最终进入同步旋转减缓了轨道的演变,并有助于保持长期稳定的轨道偏心率。
2020-07-24 astro-ph.EP
Detectability of Exoplanet Periastron Passage in the Infra-Red
近年来,对系外行星的定性已经成熟,特别是通过在红外波长下对凌日行星的系外行星大气的研究。这种观测的主要来源是斯皮策太空望远镜,但这些研究预计将继续与詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)。系外行星参数空间的一个相对未探索的领域是在近天体通过期间对长周期偏心行星的热探测。在这里,我们描述的热性能和长周期巨行星的轨道偏心率,使他们能够保持在宜居带内。我们进一步将这些结果应用于已知的系外行星,通过计算温度和通量比的IRAC通带所占据的温暖斯皮策,考虑低和高的热再分布效率从观察者的角度来看。最后,我们建议哪些目标最适合进行后续观察。
2011-08-30 astro-ph.EP
A Physical Classification of Exoplanet Thermal Environments: Stellar Irradiation versus Tidal Heating
Independent Researcher, " "
本文提出一个框架,用于分析和分类由潮汐加热和恒星辐射主导的热 regime。通过研究 2000 多个系外行星,发现大部分热环境由恒星辐射主导,但部分系统由潮汐加热主导,定义了 Λ=1 的物理边界。
2026-03-23 astro-ph.EP
Atmospheric Circulation and Thermal Phase-Curve Offset of Tidally and Non-Tidally Locked Terrestrial Exoplanets
利用一个理想化的大气环流模式,我们研究了类地类地行星在各种轨道构型下的大气环流。我们放松的共同假设的行星被潮汐锁定,并期待在大气动力学的作用,可以在所观察到的热相位曲线时,亚恒星点是不稳定的。在缓慢旋转的行星中,移动的强迫可以在对流层上层引起强烈的喷流,无论是逆行还是逆行,对周日强迫的速度和方向都很敏感。我们发现,与以前的浅水模型实验相一致,热相位曲线偏移是敏感的亚恒星点移动的速度在行星表面。对于一颗轨道周期已知的行星,结果表明,观测到的热点可能位于亚恒星点的东边或西边,这取决于行星是否被潮汐锁定。
2018-07-16 astro-ph.EP
The Impact of Planetary Rotation Rate on the Reflectance and Thermal Emission Spectrum of Terrestrial Exoplanets Around Sun-like Stars
需要建立强有力的大气和辐射转移模型,以正确解释类地系外行星的反射光和热发射光谱。这将有助于打破众多大气,行星和恒星因素之间的观测简并性,这些因素驱动行星气候。在这里,我们使用ROCKE-3D大气环流模型模拟了太阳周围类似地球的世界的气候,这些世界的旋转周期越来越慢,从类似地球到完全与太阳同步。然后,我们提供这些结果作为输入的光谱行星模型(SPM),它采用智能辐射转移模型来模拟行星的光谱,因为它将被观察到从未来的太空望远镜。我们发现,行星自转速率减慢的主要可观察影响是云分布、高度和不透明度的改变,这些变化随后通过改变生物相关气体物种的吸收带深度(例如,H2O、O2和O3)。我们还确定了一个潜在的诊断功能的同步旋转的世界中红外H2O吸收/发射谱线。
2020-04-01 astro-ph.EP
Earth as an Exoplanet. III. Using Empirical Thermal Emission Spectra as an Input for Atmospheric Retrieval of an Earth-twin Exoplanet
该研究将地球视作系外行星,结合经验热光谱与LIFE噪声模拟观测并开展大气反演,评估其识别温态宜居及生命指示信号的能力。
2024-05-13 astro-ph.EP
Ground-based detection of thermal emission from the exoplanet WASP-19b
我们提出了一个新发现的热木星系统WASP-19的掩星,观察与VLT的HAWK-I仪器,以测量从行星的昼面在~2 μ m的热辐射。使用马尔可夫链蒙特卡罗方法分析了光变曲线,以找到日食深度和中心渡越时间。测得渡越深度为0.366 ± 0.072%,对应的亮温为2540 ± 180 K。这明显高于计算出的(零辐射)平衡温度,表明这颗行星的热量向夜面的再分配很差,与高辐射行星的模型一致。还需要进一步的观测来确认温度反演的存在,以及可能的分子发射谱线。中央日食的时间被发现与圆形轨道一致。
2010-03-05 astro-ph.EP
Characterizing exoplanetary atmospheres through infrared polarimetry
行星可以发出偏振的热辐射,就像棕矮星一样。我们提出了计算热的系外行星的热极化信号,使用先进的辐射转移代码,完全包括所有订单的气体分子和云粒子的散射。该代码在空间上解决了行星盘,允许模拟水平非均匀行星。我们的研究结果表明,线偏振度,P,系外行星的热辐射预计是最高的行星的边缘附近,这P取决于温度及其梯度,散射特性和云粒子的分布。在球对称行星的盘面上积分,热辐射的P等于零。然而,对于那些看起来不对称的行星,例如由于平坦,大气层中的云带或斑点,白天和黑夜的差异,和/或模糊的环,P通常大于0.1%,在有利的情况下,甚至在近红外波长处达到百分之几。探测热极化信号可以获得行星的参数,否则很难获得:它立即确认云的存在,然后P可以限制大气的不均匀性和由于行星的旋转速率而导致的平坦化。对于纬向对称的行星,偏振角将产生行星自转轴垂直于视线的分量。最后,我们的模拟表明,P通常比热通量对多云行星大气层的变化更敏感,因此可以更好地揭示某些动力学过程。
2011-08-05 astro-ph.EP
How Does Thermal Scattering Shape the Infrared Spectra of Cloudy Exoplanets? A Theoretical Framework and Consequences for Atmospheric Retrievals in the JWST era
对系外行星的观测研究表明,云的存在无处不在。目前用于计算云的排放模拟技术往往需要事先了解云的凝结物质,而且往往不考虑云的散射效应。我们探索热散射对发射光谱的影响,通过模拟一套热木星大气层与不同的云单散射的散射角(SSA)和温度分布。我们研究的情况下,从简单的等温条件下,更复杂的结构和物理驱动的云建模。我们表明,从夜侧云散射将导致亮度温度比真实的大气温度更冷,如果散射是不考虑的。我们表明,散射可以产生光谱签名的发射光谱,即使等温大气。我们确定的检索退化和偏见时,出现在模拟JWST光谱的背景下,从云的散射占主导地位的光谱形状。最后,我们提出了一种新的方法拟合SSA光谱的云排放检索,使用的技术,不需要任何先验知识的云的化学或物理特性。
2021-07-01 astro-ph.EP
Thermal Tides in Short Period Exoplanets
在行星大气中,随时间变化的日射诱导出一个质量四极,恒星潮汐加速度可以对它施加一个力。这种“热潮汐”力可以引起行星和轨道上的长期扭矩以及导致偏心率演变的径向力。我们将这一想法应用于近距离的气态巨行星(“热行星”)。辐射大气的响应是在一个流体静力学模型中计算的,该模型将日射视为随时间变化的热源,并使用通量限制扩散求解热辐射。完全非线性数值模拟相比,线性化方程的解决方案,以及解析近似,所有这些都是在良好的协议。我们发现,一般的热潮汐密度扰动{ \it导致}的半日强迫。因此,热潮汐可以产生异步自旋和偏心率。我们的结果如下:(1)对于热彗星,偏离同步自旋是显著的,并且随着轨道周期的增加而增加。(2)自旋平衡中持续的引力潮汐耗散导致稳态内部加热率高达$\sim 10^{28} {\rm erg\ s^{-1}}$。如果沉积得足够深,这些加热速率可以解释为什么许多热彗星的半径如此之大,因为在“潮汐主序”中,冷却作用平衡了潮汐加热作用。在固定的恒星类型,行星质量和潮汐$Q$,行星半径增加强烈向恒星内的轨道周期$\la 2$周。(3)在轨道周期中存在一个狭窄的窗口,其中小偏心率$e$以大的速率呈指数增长。这个窗口可以解释热彗星的$\sim 1/4$,这些热彗星应该在很久以前就被引力潮环绕,但被观察到具有显著的非零$e$。(节录)
2009-01-07 astro-ph.EP
Non-Local thermal equilibrium spectra of atmospheric molecules for exoplanets
在这里,我们提出了一个研究的非LTE效应的系外行星光谱的收集分子是关键的系外行星大气的调查:水,甲烷,一氧化碳和氧化钛。这些分子被选为不同的光谱范围(IR和UV),分子类型(分子和polyatomics)和光谱型(电子和振转)的例子;不同的振动带在形成不同的非LTE光谱特征的重要性进行了研究。最值得注意的是,用于区分LTE和非LTE情况的这种关键光谱特征包括:对于CH 4,3.15 $μ$ m频带区域;对于H2 O,2.0 $μ$ m和2.7 $μ$ m频带区域;对于TiO,在0.5和0.75 $μ$ m之间的频带中的强度的强变化;以及在5和6 $μ$ m之间的唯一CO特征。该分析基于ExoMol截面并利用ExoMol数据库中这些分子线列表的广泛振动归属。我们研究LTE和非LTE的截面的条件下,WASP-12 b和WASP-76 b使用的经验激励的双温Treatment模型一致。此外,我们做了一个简单的前向模型模拟的透射光谱的水在大气中的WASP-12 b使用TauREx 3大气模拟代码。
2022-03-04 astro-ph.EP
The thermal phase curve offset on tidally- and non-tidally-locked exoplanets: A shallow water model
使用浅水模型与时间相关的强迫,我们表明,太阳系外行星的热相位曲线的峰值是,在一般情况下,从二次日食时,行星旋转偏移。也就是说,行星热点偏离最大加热点(亚恒星点),可能导致或滞后于强迫;偏移的程度和符号是行星自转速率和轨道周期的函数。我们还发现系统在移动强迫的参考系中达到一个定态。该模型是一个扩展的研究松野吉尔模型到一个完整的球形几何形状和行星尺度的翻译强迫表示太阳能接收到的系外行星从主恒星。模型中的重力波的速度被证明是评估相位曲线偏移的关键度量。如果亚恒星点的速度(相对于行星表面)超过了重力波的速度,那么热点将滞后于亚恒星点,这可能是通过考虑强制重力波动力学所预期的。然而,当星下点的运动速度慢于系统的内部波速时,最热点可以引导强迫的通过。我们提供了一个解释这个结果考虑Rossby和开尔文波动力学,以及在非常缓慢的旋转的情况下,一维模型,产生一个解析解。最后,我们考虑从观测相位曲线约束行星自转速率的逆问题。
2017-04-22 astro-ph.EP