A Catalog of Spectra, Albedos, and Colors of Solar System Bodies for Exoplanet Comparison
我们提出了一个目录的光谱和几何学的undos，代表不同类型的太阳系机构，从0.45至2.5微米。我们分析了已发表的校准，未校准的光谱，和太阳系天体的参考光谱和参考参考光谱，并推导出一组19个天体，代表了我们的太阳系的多样性。我们还发现了以前发表的数据似乎受到了污染。我们的目录为我们自己的太阳系中的19个天体提供了系外行星观测比较的基线，这可以帮助优先考虑系外行星，以便通过下一代超大望远镜（ELT）和天基直接观测任务进行时间密集的后续工作。利用这些太阳系天体的高分辨率和低分辨率光谱，我们还获得了这些天体的颜色，并探索了如何使用颜色-颜色图来初步区分岩石、冰和气态系外行星。我们探讨了太阳系模拟天体在围绕不同的主星运行时，其颜色是如何变化的。这份太阳系参考光谱和日冕的目录可以通过卡尔·萨根研究所下载。
2018-07-30 astro-ph.EP
Analytic models for albedos, phase curves and polarization of reflected light from exoplanets
新的观测设施越来越有能力观测凌日和直接成像的太阳系外行星的反射光。在这项研究中，我们提供了一个分析框架来解释所观察到的相位曲线，几何椭圆，和极化的巨行星大气。我们使用标量和矢量形式计算均匀半无限大气中非保守瑞利散射的观测量。此外，我们计算相位曲线和朗伯，各向同性和各向异性散射相函数的相位曲线。本文给出了半无限大大气中瑞利散射的几何曲率和球面曲率作为散射曲率的函数的解析表达式。给定一个观测到的几何散射度，我们的处方可以用来估计潜在的散射散射度的大气，这反过来又是大气的散射和吸收特性的指示。我们还研究了瑞利散射大气中偏振对行星-恒星系统轨道参数的依赖性，特别是对轨道倾角的依赖性。我们展示了非凌日系外行星的轨道倾角是如何从它们观测到的偏振参数中受到约束的。我们巩固的形式主义，解决方案的技术，并在文献中提供的分析模型的结果，往往分散在各种来源，并提出了一个系统的程序来计算反射光的反射率，相位曲线和偏振。
2011-12-19 astro-ph.EP
Kepler's Dark Worlds: a Low Albedo for an Ensemble of Neptunian and Terran Exoplanets
测光相位曲线提供了一个重要的窗口外行星大气层，甚至可能其表面。与掩星相似的振幅，但更长的基线，它们对行星光子具有更高的灵敏度，但在长期稳定性方面，数据减少更具挑战性。在这项工作中，我们引入了一种新的非参数算法称为“phasma”，以产生干净，强大的系外行星相位曲线，并将其应用于开普勒观测到的115个海王星和50个地球系外行星。我们将信号叠加以进一步提高信噪比，并测量了Ag < 0.23至95%置信度的平均海王星云，表明缺乏与理论模型一致的明亮云。我们的Terran样本提供了对系外行星的集合体的第一个约束，这些系外行星最有可能是固体的，约束Ag < 0.42到95%的置信度。与我们对温室效应的限制一致，我们的工作意味着开普勒的固体行星不太可能像多云的金星类似物，而是黑暗的水星岩石。
2020-03-30 astro-ph.EP
How does the shape of the stellar spectrum affect the Raman scattering features in the albedo of exoplanets?
在对太阳系行星的研究中，已经证明了在短光波长下，行星日冕光谱中的拉曼散射光谱特征的诊断潜力，最近有人提议将其作为对系外行星大气的探测，以补充在较长波长下的日冕研究。由拉曼散射引起的光谱特征提供了对行星大气特性的深入了解，例如大气深度、成分和温度，以及检测和光谱识别光谱不活跃的物种的可能性，例如可见光波长范围内的H $_2$和N $_2$。然而，拉曼散射特征取决于大气的性质和入射恒星光谱的形状。相同的行星大气可以产生非常不同的日冕光谱，这取决于宿主恒星的光谱特性。在这里，我们提出了一套几何计算的大气层与H $_2$ /He，N $_2$，和CO $_2$组成，不同的恒星类型，从晚A晚K星照射的光谱。由拉曼散射引起的突出的散射特征出现在不同类型的宿主星的不同波长处。我们研究了碱金属元素钠和钾的吸收如何影响拉曼特征的强度，并讨论了在未来观测中检测拉曼特征的首选观测策略。
2017-08-14 astro-ph.EP
Can Rocky Exoplanets with Rings Pose as Sub-Neptunes?
在我们的太阳系中，光环的存在是气体巨星所独有的，但这是所有行星系的情况吗？原则上，岩石系外行星似乎也可能有环，这可以通过研究它们在凌日的入口和出口上的微妙印记来寻找。不幸的是，这样的效果是难以测量的，需要高精度的光度和/或光谱观测。不过，在最基本的层面上，环的存在会导致过境深度增加，这可能会被误认为是一个匿名的大半径。受此启发，我考虑了一群带环的系外行星将如何影响半径测量，重点是类地系外行星。结果发现，这个人口引入了增强的推断半径范围内的$\sim2-3R_\oplus$，不像子海王星已被确定在最近的过境调查。环是否可以解释所有或大多数次海王星似乎很困难，因为它需要很大一部分岩石行星有环（$\gtrsim40\%$）和/或$\sim2-3$的一个因素增加行星的数量与半径$\lesssim1.2R_\oplus$。即使环不能解释所有的亚海王星，这项工作表明，关注那些目前被归类为亚海王星的行星可能是寻找有环岩石行星的一个很好的起点。
2018-06-29 astro-ph.EP
Observational constraints on the formation and evolution of Neptune-class exoplanets
在系外行星中，小规模的人口构成了主要的一个，具有各种各样的性质和成分，从岩石到气体为主的信封。虽然其中很大一部分的质量和半径与海王星相似或更小，但没有一个与我们的冰巨星在轨道周期和绝缘方面具有共同的特性。这些系外行星属于多行星系统，其中行星在AU的前十分之一范围内紧密排列，并且经常受到来自其主恒星的强烈辐射。它们的形成过程、随后的演化和命运仍然存在争议，并引发了行星形成模型的新发展。本文回顾了这个扩展样本的行星半径之间的$\sim$ 1.6和4.0 $_\oplus$的特点和性质。尽管我们仍然缺乏真正的海王星/天王星类似物，但这些系外行星为我们提供了关键的观测约束，使我们的冰巨星的形成能够被置于一个比我们的太阳系的唯一例子更普遍的框架中。
2021-01-20 astro-ph.EP
Possibilities for an Aerial Biosphere in Temperate Sub Neptune-Sized Exoplanet Atmospheres
通过探测系外行星大气生物特征气体寻找生命迹象的工作正在取得进展。然而，只有少数岩石系外行星的大气层适合用计划中的下一代望远镜进行观测。为了拓宽前景，我们描述了一个空中的，液态水云为基础的生物圈在亚海王星大小的温带系外行星的大气层中的可能性，那些接收类似地球的辐射从他们的主恒星。已知有一颗这样的行星（K2- 18 b），其他候选者正在跟踪。亚海王星比岩石系外行星更常见，也更容易观测研究，因为它们的体积更大，密度更低，大气层或包层更大。然而，正如我们所知，海王星下缺乏任何固体表面，因此值得考虑它们的大气层是否能够支持空中生物圈。我们回顾，综合，并建立在现有的研究。被动的微生物类生命粒子必须在有液态水云的地区持续足够长的时间进行代谢、繁殖和传播，然后才能向下运输到较低的海拔，那里可能太热，任何种类的生命都无法生存。需要动力学研究来充实生命粒子停留时间的定量细节。子海王星需要成为具有不稳定小行星带的行星系的一部分，以便陨石物质提供营养，尽管生命也需要有效地重复使用和回收金属。生命的起源可能是最严峻的限制性挑战。不管不确定性如何，我们可以对寻找生物特征气体保持开放的态度，作为对亚海王星系外行星的一般观测研究的一部分。
2021-06-14 astro-ph.EP
Retrieval of Planetary Rotation and Albedo from DSCOVR data
系外行星的领域已经从系外行星探测的专属领域迅速扩展到包括系外行星的表征。实现这一特性的关键一步将是从高度欠采样的成像数据中检索行星的自转和自转速率。深空气候观测站提供了一个独特的机会，利用地球表面阳光照射的高节奏数据来测试这种检索方法。DSCOVR上有两个美国航天局的仪器可用于完成这一任务：美国航天局的仪器地球多色成像照相机和国家标准和技术研究所高级辐射计。在这里，我们简要介绍了这些仪器的属性和可以用它们的数据产品探索的系外行星科学。这些都是在美国航天局未来的直接成像任务的范围内描述的系外行星。
2015-11-12 astro-ph.EP
Identifying Atmospheres on Rocky Exoplanets Through Inferred High Albedo
即将发射的詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）意味着我们很快就有能力描述岩石系外行星的大气层。然而，目前还不清楚这些靠近M矮星的行星是否能够保留它们的大气层，或者来自恒星的高能辐射是否会从这些物体上剥离气体包层。我们提出了一种新的方法来检测大气的同步旋转的岩石系外行星周围的K/M矮星，通过使用热发射在二次日食推断高的昼侧日冕，只能用明亮的云来解释。基于对合理表面条件的计算，我们得出结论，对于亚恒星温度为$T_{sub}=$ 410-1250 K的行星，高的热膨胀系数可以明确地解释为大气层的信号。该范围对应于$T_{eq}=$ 300-880 K的平衡温度。我们比较了八种可能的行星表面成分的推断的云计算。我们确定，光学厚度大于$τ=0.5$ - $7$的云层，将具有足够高的反射率，可以与裸露的岩石表面区分开来。这种探测岩石行星大气层的方法是对现有探测大气层方法的补充，因为它提供了一种探测压力低于1巴的大气层的方法（例如火星），这种大气层过于稀薄，无法传输大量热量，但足够厚，可以容纳高密度云。
2019-11-22 astro-ph.EP
TESS exoplanet candidates validated with HARPS archival data. A massive Neptune around GJ143 and two Neptunes around HD23472
我们的目标是发现新的行星系，通过利用TESS轨道天文台的扇区1和2的观测和验证他们与精确的多普勒测量档案HARPS数据。利用GJ143（TOI 186）和HD23472（TOI 174）周围的TESS凌日事件，我们模拟了它们的HARPS精确多普勒测量，并推导出这两个系统的轨道参数。对于GJ143系统，TESS只报告了一次凌日，因此它的周期不受测光的限制。我们对GJ 143的RV分析揭示了该系统的完整开普勒解，这与一颗质量几乎是海王星两倍、周期为$P_{\rm b}$ = $35.59_{-0.01}^{+0.01}$天的偏心行星是一致的。我们对GJ143 b行星的估计与TESS的凌日时间完全一致。我们确认了HD23472周围的双行星系统，根据我们的分析，它是由两个海王星质量的行星组成的，可能是5：3的MMR。
2019-03-06 astro-ph.EP
Laboratory Simulations of Haze Formation in the Atmospheres of super-Earths and mini-Neptunes: Particle Color and Size Distribution
超级地球和迷你海王星是约3500颗已确认的系外行星中最丰富的行星类型，预计将呈现出各种各样的大气成分。最近超级地球和迷你海王星的透射光谱已经证明了系外行星在其大气层的高海拔处有薄雾/云层的可能性。然而，这些粒子在系外行星大气中的组成、尺寸分布和光学性质却知之甚少。在这里，我们介绍了在一系列行星大气条件下光化学雾霾形成的实验室研究结果，以及对产生的雾霾颗粒颜色和尺寸的观察结果。我们发现，大气温度和金属含量强烈影响颗粒的颜色和大小，从而改变颗粒的光学性质（例如，吸收率、散射等）;在更大的范围内，这会影响系外行星的大气和地面温度，以及它们潜在的可居住性。我们的研究结果提供了对烟雾形成和颗粒特性的限制，这些限制可以作为系外行星大气建模的关键输入，并指导未来使用凌日系外行星勘测卫星（TESS），詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）和宽视场红外勘测望远镜（WFIRST）对超级地球和迷你海王星的观测。
2018-03-05 astro-ph.EP
A False Positive For Ocean Glint on Exoplanets: the Latitude-Albedo Effect
确定行星表面的液态水是一个高度优先事项，因为这传统上定义了可居住性。海洋的一个拟议的标志是镜面反射（“闪烁”），这增加了行星在新月相位时的表观反射率。我们后处理一个类地行星的全球气候模型来模拟反射光变曲线。值得注意的是，即使我们不包括镜面反射在我们的模型中，我们获得闪烁状的相位变化。这个假阳性是两个通用属性的产物：1）对于中等行星，行星的两极接收到的轨道平均恒星通量比赤道少，因此两极更有可能被高反射率的冰雪覆盖，2）我们表明，来自中等行星的反射光在新月相位比凸相位探测更高的纬度，因此，行星的视半径在新月相位时自然会增加。我们认为，这种“纬度-赤道效应”将操作，即使是大的赤道：在这种情况下，赤道接收到的轨道平均通量比两极，赤道优先在新月相位采样。因此，使用旋转和轨道颜色变化来绘制直接成像行星的表面并估计它们的相似性将是正确解释它们反射相位变化的必要先决条件。对于零引力行星来说，纬向反射效应是一个特别令人信服的假阳性闪烁，而这样的世界不适合纬向映射。这种效应严重限制了镜面反射在探测系外行星海洋方面的实用性。
2012-05-04 astro-ph.EP
Unveiling non-gray surface of cloudy exoplanets: the influence of wavelength-dependent surface albedo and cloud scattering properties on retrieval solutions
直接成像光谱保存了关于行星大气层和表面的丰富信息，在不久的将来，几个旨在进行此类观测的天基任务将成为现实。以往的光谱反演工作都是在灰色地表的假设下引入关键的大气约束条件，但波长依赖的地表反射对反演的影响尚未得到证实。我们探索的云和波长相关的表面反射波的耦合效应的影响，通过模拟套件的类地大气与不同的云和表面反射波参数化检索性能。在已知云散射特性的假设下，当表面覆盖物代表类地植被或海洋时，可以合理地恢复表面光谱反射率，这可能有助于表征行星的可居住性。当云的散射特性不能被假设时，我们发现云的属性和波长相关的表面散射之间的简并性导致大气和云的属性的结果有偏差。多历元可见波段观测在解开这种简并方面提供了有限的改进。然而，来自UV波段（R $\sim 6$）$+$可见波段（R $\sim 140$）的组合对大气特性的约束与输入值一致，在1 $σ$内。如果短的带通数据是不可用的，一个替代的解决方案，以减少检索的不确定性将是有事先约束的行星云分数小于20%的不确定性。
2022-04-28 astro-ph.EP
The Formation of Uranus & Neptune: Challenges and Implications For Intermediate-Mass Exoplanets
在本文中，我们研究了天王星和海王星的形成，根据核心成核吸积模型，考虑形成位置从12到30 AU从太阳，并与不同的磁盘固体表面密度和核心吸积率。它表明，为了形成类天王星和类海王星行星的最终质量和固气比，非常具体的条件是必需的。我们还表明，当最近提出的高固体吸积率假设，随着固体表面密度约10倍的最小质量的太阳星云，在形成天王星和海王星在大的径向距离的挑战不再是形成时间尺度，而是找到这些行星的最终质量和组成的协议。事实上，这些条件更有可能导致气体巨行星。散射的星子形成行星的核心被认为是一个重要的影响，在较大的距离。我们的研究强调了原行星盘和行星胚胎出生环境的不同（即使是轻微的）条件如何导致最终质量和成分（固气比）非常不同的行星的形成，这自然解释了中等质量系外行星的巨大多样性。
2014-04-20 astro-ph.EP
A giant comet-like cloud of hydrogen escaping the warm Neptune-mass exoplanet GJ 436b
由于极端的辐射，靠近母恒星的系外行星可能会失去一部分大气层。大气质量损失主要影响低质量的系外行星，这表明热岩石行星可能开始时像海王星一样，但随后失去了所有的大气层;然而，迄今为止还没有可靠的测量数据。当行星及其逃逸的大气层经过恒星时，可以在紫外光谱中观察到这种损失的特征，从而产生比光谱更深和更长的过境特征。在这里，我们报告说，在紫外线的海王星质量的系外行星GJ 436 b（也被称为格利泽436 b）的过境深度为56.3 +/- 3.5%（1西格玛），远远超过0.69%的光学过境深度。紫外线凌日重复地在光学凌日之前约2小时开始，在光学凌日之后约1小时结束，这与之前的一项声明（基于不准确的星历）有很大不同。我们由此推断，这颗行星被一个主要由氢原子组成的大型外逸层云所包围和跟踪。我们估计质量损失率在~10^8-10^9 g/s之间，这在今天还太小，不足以在母星的一生中耗尽类海王星行星的大气，但在过去会更大。
2015-06-24 astro-ph.EP
Inferring Shallow Surfaces on sub-Neptune Exoplanets with JWST
比海王星小而比地球大的行星构成了大多数已发现的系外行星。那些具有富含H $_2$的大气层的行星是大气特性的主要目标。超级地球和次海王星这两个主要类别之间的过渡尚不清楚，因为岩石表面可能无法进行观测。已经提出跟踪几种痕量气体（特别是氨（NH $_3$）和氰化氢（HCN）的损失）作为浅表面存在的替代。在这项工作中，我们重新详细研究了氮转化的拟议机制，并发现其时间尺度为一百万年。NH $_3$具有双路径转换为N $_2$或HCN，这取决于恒星的紫外辐射和系统的阶段。此外，甲醇（CH $_3$ OH）被确定为一个强大的和互补的代理浅表面。我们按照基准的例子K2- 18 b与二维光化学模型（VULCAN）在赤道平面上。我们发现一个相当均匀的成分分布低于0.1毫巴的控制的向阳面，由于缓慢的化学演变。NH $_3$和CH $_3$ OH被认为是詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）时代推断亚海王星表面的最明确的代理。
2021-11-11 astro-ph.EP
Orbital misalignment of the Neptune-mass exoplanet GJ 436b with the spin of its cool star
恒星的自转与其行星的轨道平面之间的夹角可以追溯出行星系的历史。靠近冷恒星的系外行星，由于与恒星对流包层的强烈潮汐相互作用，预计将在圆形的对齐轨道上运行。当行星经过它的恒星时，可以测量自旋轨道对准，但是这种基于地面的光谱测量对于冷却，缓慢旋转的恒星来说是具有挑战性的。在这里，我们报告的表征行星的三维轨迹围绕M矮星，来自映射的恒星光球沿弦的行星通过的光谱。我们发现海王星质量的系外行星GJ 436 b的偏心轨道几乎垂直于恒星赤道。在冷恒星周围，令人惊讶的离心率和未对准都可能是由于与尚未发现的外伴星的动力学相互作用（通过Kozai迁移）造成的。GJ 436b的这种向内迁移可能引发了现在维持其巨大外逸层的大气逃逸。因此，在靠近冷恒星的轨道上运行的偏心、错位的系外行星可能暗示了看不见的扰动的存在，并说明了在系外行星系统中看到的轨道结构的多样性。
2017-12-18 astro-ph.EP
A Sub-Neptune Exoplanet with a Low-Metallicity Methane-Depleted Atmosphere and Mie-Scattering Clouds
由于在太阳系中没有类似的行星，数千颗质量和半径介于地球和海王星之间的系外行星的发现是系外行星科学的一大惊喜。这些超级地球和次海王星可能代表了行星形成的最常见结果。质量和半径的测量表明，大体积组成的多样性比气体巨星要大得多;然而，分子吸收的直接光谱检测和对气体混合比的限制在很大程度上仍然局限于比海王星更大的行星。在这里，我们分析了哈勃/斯皮策太空望远镜数据集的12次凌日和20次日食的次海王星GJ 3470 b，其质量为12.6 $M_\oplus$，使其接近以前研究的外海王星（22-23 $M_\oplus$）和已知具有岩石密度的系外行星（7 $M_\oplus$）之间的中点。经过多年的积累，我们的数据集提供了对水吸收（>5 $σ$）的稳健检测和对迄今为止辐射最低的行星的热发射检测。我们揭示了一个低金属含量，氢为主的大气类似于一个气体巨星，但强烈耗尽甲烷气体。低的，接近太阳的金属丰度（O/H=0.2-18）对低质量下潜在的行星形成过程以及随后的固体吸积设置了重要的限制。甲烷丰度低表明甲烷被破坏的效率比以前预测的要高得多，这表明CH $_4$ /CO转换曲线必须重新审视近距离行星。最后，我们还发现在2-3 $μ$米米氏散射特性的云不透明度急剧下降，这使得对云颗粒大小的限制变窄，并使GJ 3470 b成为JWST中红外表征的关键目标。
2019-06-30 astro-ph.EP
Discovery of a Transiting Adolescent Sub-Neptune Exoplanet with K2
恒星年龄在系外行星的测量属性和发生率中的作用还没有得到很好的理解。这部分是由于缺乏已知的年轻行星，以及大多数系外行星宿主恒星的年龄测定的不确定性。年龄受到严格限制的系外行星，特别是那些年轻的系外行星，可以作为研究的基准，以限制与行星相关的进化时间尺度。这种时间尺度可能涉及轨道迁移、引力收缩或大气光蒸发等机制。在这里，我们报告发现一个青少年过境亚海王星从K2测光的低质量恒星K2-284。根据多个年龄指标，我们估计该恒星的年龄为1.2亿年，68%的置信区间为1亿-7.6亿年。K2-284 b的大小（$R_P$ = 2.8 $\pm$ 0.1 $R_\oplus$）加上它的年轻，使它成为一个有趣的案例研究的光蒸发模型，预测增强大气质量损失在早期演化阶段。
2018-11-09 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
Atmosphere Origins for Exoplanet Sub-Neptunes
行星的2 $R_{\oplus}$ < $R$ < 3 $R_{\oplus}$和轨道周期$<$ 100 d是丰富的;这些亚海王星系外行星还没有得到很好的理解。例如，$Kepler$亚海王星可能有与其大气层接触的深层岩浆海洋，但对岩浆对大气层的影响知之甚少。在这里，我们使用一个基本模型来研究这种效应，假设挥发分在$T$ $\sim$ 3000 K时与岩浆平衡。对于我们的Fe-Mg-Si-O-H模型系统，我们发现岩浆与大气之间的化学反应和挥发分溶解到岩浆中都是重要的。因此，岩浆很重要。对于H，大多数摩尔进入岩浆，因此H $_2$吸积和H $_2$损失模型的质量目标比通常假设的更重。已知的岩浆氧化状态跨度可以产生半径相同但总挥发质量相差20倍的亚海王星。因此，行星半径是大气成分的代用指标，而不是挥发物总含量的代用指标。这种氧化还原多样性简并可以通过测量大气平均分子量来打破。我们强调星云气体对H $_2$的供应，但也考虑了固体来源的H $_2$ O。我们发现，添加H $_2$ O到Fe可能不能使足够的H $_2$来解释亚海王星半径，因为$>$ 10 $^3$ -km厚的脱气大气具有高的平均分子量。岩浆-大气平衡假说将大气H $_2$ O/H $_2$比值等观测值与岩浆FeO含量和行星形成过程联系起来。我们的模型的准确性是有限的，缺乏实验（实验室和/或数值），是特定于亚海王星;我们提倡这样…
2020-01-25 astro-ph.EP
HAT-P-26b: A Neptune-Mass Exoplanet with a Well Constrained Heavy Element Abundance
巨行星质量和大气重元素丰度之间的相关性是在上个世纪对我们太阳系行星的观测中首次发现的，并成为行星形成理论的基石。利用哈勃和斯皮策太空望远镜从0.5到5微米的数据，我们对海王星质量的系外行星HAT-P-26 b进行了详细的大气研究。我们检测到突出的H2O吸收带的透射光谱中的最大基峰振幅为525 ppm。利用水丰度作为金属丰度的替代，我们测量了HAT-P-26 b的大气重元素含量[4.8（-4.0 +21.5）倍太阳能]。这可能表明HAT-P-26 b的大气层是原始的，并且在其盘寿命的后期获得了气体包层，几乎没有来自富含金属的微行星的污染。
2017-05-11 astro-ph.EP
Reflected Light Curves, Spherical and Bond Albedos of Jupiter- and Saturn-like Exoplanets
观察到的系外行星反射光变曲线表明，其中一些行星上有明亮的云。我们估计如何光变曲线和总恒星加热的行星取决于前向和后向散射的云层的基础上先锋号和卡西尼号飞船的木星和土星的图像。我们适合分析功能，以当地的反射亮度的木星和土星取决于行星的阶段。这些观测包括0.59-0.72和0.39-0.5 μm的宽带，以及0.938（大气窗口）、0.889（CH 4吸收带）和0.24-0.28 μm的窄带。我们用光线追踪模型模拟行星的图像，并对它们进行圆盘积分以产生全轨道光变曲线。对于木星，我们还将模拟的光变曲线与观测到的全圆盘亮度相拟合。我们推导出木星，土星，和朗伯和瑞利散射的大气层的行星的球面的反射率。在凌日时有相同的几何曲率，类朗伯行星的大气层可以产生比朗伯行星在半相位时暗两倍的光变曲线。球型行星的半径通常比朗伯行星低1.5倍。朗伯假设会低估恒星光的吸收和行星大气的平衡温度。我们还将我们的光变曲线与固体物体的光变曲线进行了比较：土卫二和木卫四。它们强烈的反向散射峰值在几度的反对（二次日食）可能导致更严重的低估恒星加热。
2016-02-24 astro-ph.EP
Hot Exoplanet Atmospheres Resolved with Transit Spectroscopy (HEARTS) V. Detection of sodium on the bloated super-Neptune WASP-166b
本文利用 HARPS 透射光谱在膨胀超海王星 WASP-166b 上探测到中性钠，揭示了谱线展宽与高辐照世界膨胀特性的联系，并解释了先前未探测到钠的原因是恒星钠谱线轨迹中的高噪声。
2020-07-03 astro-ph.EP
Mass-Radius Relations and Core-Envelope Decompositions of Super-Earths and Sub-Neptunes
许多系外行星的半径都在1-4个地球半径之间，介于地球和海王星之间。其中一些已知具有与固体成分一致的密度，而另一些则是“亚海王星”，可能具有显著的氢氦包层。未来的调查无疑将大大增加这些人口。为了了解这些行星的测量质量和半径如何告知它们的结构和组成，我们为固体分层行星和具有固体核心和气体外壳的行星构建模型，探索一系列核心质量，氢氦外壳质量和相关的外壳熵。对于在超级地球/次海王星政权的半径和质量进行测量的行星，我们估计每个是如何划分成一个固体核心和气体信封，关联特定的核心质量和信封质量与给定的系外行星。我们进行这种分解的“类地球”岩石铁核心和纯冰核心，并发现，必要的气体包层质量为这个重要的子类的系外行星必须非常广泛的范围从零到许多地球质量，即使是一个给定的核心质量。这一结果对系外行星的形成和包层蒸发过程具有重要意义。
2014-04-28 astro-ph.EP
Clouds and Clarity: Revisiting Atmospheric Feature Trends in Neptune-size Exoplanets
本文重新分析15个物理性质相近的系外海王星透射光谱，利用凝结云与烃霾模型约束其低云沉降效率、高金属度及温度相关衰减，并提出JWST应优先观测较冷、大气更清晰的目标。
2024-01-18 astro-ph.EP
A long spin period for a sub-Neptune-mass exoplanet
针对低密度亚海王星HIP 41378 f，研究开发greenlantern代码并用MCMC拟合K2凌星数据，约束其扁率并推断自转周期至少为15.3小时。
2025-02-17 astro-ph.EP
Not All Sub-Neptune Exoplanets Have Magma Oceans
本文通过内部结构建模探索亚海王星表面条件，发现相当一部分行星可能没有现今岩浆海洋，尤其是高大气平均分子量和大包层质量分数的行星更可能具有固态硅酸盐表面，为解释JWST观测提供关键背景。
2025-11-07 astro-ph.EP
The Statistics of Albedo and Heat Recirculation on Hot Exoplanets
如果一颗行星的昼侧和夜侧的有效温度都可以测量，就有可能估计它的邦德温度，0<A_B<1，以及它的昼夜热再分配效率，0<A_B <1。我们试图对24颗至少有一次公布的二次日食的凌日系外行星的能量和再分配效率进行统计分析。对于每一个行星，我们展示了如何计算一个亚恒星的平衡温度，T_0，和相关的不确定性。然后，我们使用一个简单的模型独立的技术来估计行星的有效温度从行星/恒星的流量比。我们使用热二次日食测量-那些在λ>0.8微米-估计白天侧的有效温度，T_d，和热相位变化-当可用时-估计夜侧的有效温度。我们强烈排除了所有24颗行星都有一个A_B和A_B的“零假设”。如果我们允许每颗行星有不同的参数，我们发现低邦德角是有利的（A_B<0.35在1西格玛置信度），这是一个独立的确认低邦德角推断从反射光的未检测。我们的样本表现出各种各样的再分配效率。当用T_0标准化时，24颗行星的日侧有效温度呈单峰分布。无量纲量T_d/T_0不随平流层逆温的存在或不存在而变化。T_d/T_0与T_0之间也没有明显的变化趋势。也就是说，具有最高亚恒星平衡温度（T>2400 K）的6颗行星具有较低的温度，而18颗较冷的行星则显示出各种各样的再循环效率。这暗示着最热的凌日巨行星与仅仅是热的类地行星在性质上是不同的。
2010-12-20 astro-ph.EP
The Exoplanet Perspective on Future Ice Giant Exploration
系外行星的数量数以千计，而且随着新的调查和改进的仪器的出现，数量还在不断增加。我们从这些发现中了解到的最令人惊讶的事情之一不是在其恒星宜居带中的小岩石行星可能很常见，而是最典型的系外行星尺寸是在我们的太阳系中看不到的-半径介于海王星和地球之间，被称为迷你海王星和超级地球。事实上，一颗凌日系外行星处于这种大小范围的可能性是我们太阳系中任何巨行星的四倍。对巨大的氢/氦主导的系外行星的大气层的调查已经推到海王星和迷你海王星大小的世界，揭示了水的分子吸收，云的散射和不透明度，以及大气丰度的测量。然而，与木星甚至土星大小的世界的测量不同，较小的巨人缺乏对测量结果的期望或解释的基本事实。这些大小的世界是如何形成和演化的，它与它们的大世界有什么不同？它们的内部成分是什么，这对它们的大气层有什么影响？是什么影响了这些遥远星球的能量收支？在这篇文章中，我们讨论了我们可以测量系外行星的哪些特征，以及为什么对我们太阳系中的冰巨星的任务是理解系外行星的合乎逻辑的下一步。
2020-07-06 astro-ph.EP
Detecting Ocean Glint on Exoplanets Using Multiphase Mapping
旋转测绘和闪烁是两种提出的直接探测可居住系外行星表面液态水的方法。然而，这两种方法的假阳性可能会妨碍对系外行星海洋的明确探测。我们使用地球作为系外行星的模拟，引入多波长，多相，时间序列直接成像观测和伴随的分析，可以提高系外行星海洋探测的鲁棒性空间映射的海洋闪烁信号的组合。当行星旋转时，闪烁点似乎“闪烁”，因为朗伯散射大陆中断了海洋的镜面反射。这表明它本身是新月相位反射光变曲线周期性变化的一个强有力的来源。我们反转这些光变曲线来约束两个表面在正交相位和新月相位的纵向切片图和表观相位差。由于闪烁的贡献，在新月相位，反演的海洋纵向切片的视反射比正交相位的反射增加了5倍。含陆岩片的表观偏振度随相位的变化不明显。在我们的模拟观测中，前向散射云的存在增加了对新月的整体反射率，但云与任何特定表面不相关，从而允许将相位相关闪烁效应解释为与云散射不同。在正交相位和新月相位检索相同的纵向地图可以用于将视在相位的变化与特定的地理表面联系起来，尽管这需要理想的几何形状。我们估计，新月相位随时间变化的闪烁检测是可行的1-10之间的宜居带系外行星轨道最近的G，K和M矮星使用天基，高对比度，直径>6米的直接成像望远镜。
2019-01-15 astro-ph.EP
Spectrally resolved helium absorption from the extended atmosphere of a warm Neptune-mass exoplanet
恒星加热导致靠近的系外行星的大气层膨胀和逃逸。这些扩展的大气很难观测，因为它们的主要光谱特征--紫外波长的中性氢--被星际介质强烈吸收。我们报告的近红外三重中性氦在过境温暖的海王星质量系外行星HAT-P-11b使用地基，高分辨率观测检测。氦特征在两次独立的凌日中是可重复的，平均吸收深度为1.08+/-0.05%。通过对该行星上层大气的3D模拟来解释吸收光谱，表明它延伸到5个行星半径之外，具有大尺度的高度和氦质量损失率< 3x10^5 g/s。吸收的净蓝移可能是由高空风以3 km/s的速度从白天向黑夜流动造成的。
2018-12-05 astro-ph.EP
A featureless transmission spectrum for the Neptune-mass exoplanet GJ 436b
GJ 436 b是一颗温暖的太阳系外行星，大约800 K，周期性地遮蔽其低质量（太阳质量的一半）的宿主恒星，并且是少数几个可以详细描述的海王星质量行星之一。先前的观测表明，它的大气中甲烷与CO的比例比在这些温度下以氢为主的大气模型预测的小100，000倍。最近的一项研究提出，如果行星大气中比H和He重的元素显着增加，这种不寻常的化学物质可以解释。在这项研究中，我们提出了补充观测GJ 436 b的大气层在过境期间获得的。我们的观测表明，这颗行星的透射光谱实际上是没有特征的，排除了无云、以氢为主的大气模型，其显著性极高，为48 σ。测得的光谱与位于约1毫巴压力下的高云或薄雾层或相对贫氢（3%的氢和氦质量分数）的大气成分一致。
2014-01-14 astro-ph.EP
Superabundance of Exoplanet Sub-Neptunes Explained by Fugacity Crisis
半径为2-3 $R_\bigoplus$的凌日行星比更大的行星要多得多。我们认为，这种下降是如此突然，因为在$R$ $\sim$ 3 $R_\bigoplus$，大气层的基础压力足够高，大气很容易溶解成岩浆，这种隔离作为一个强大的刹车进一步增长。这个想法的可行性证明了使用一个简单的模型。我们的研究结果支持广泛的岩浆-大气平衡亚海王星，亚海王星的形成和大气化学的许多影响。
2019-12-05 astro-ph.EP physics.geo-ph
Sulfur Hazes in Giant Exoplanet Atmospheres: Impacts on Reflected Light Spectra
最近的研究表明，由于H $_{2}$ S的光解作用，一些巨型系外行星的大气中可能会出现硫雾。我们调查的影响，这样的阴霾会对系外行星的几何光谱，以及它如何可能会影响WFIRST，计划美国宇航局太空望远镜的直接成像结果。对于温和的（250 K $<$ T $_{\rm eq}$ $<$ 700 K）木星-质量的行星，H $_{2}$ S的光化学破坏导致在100和0.1毫巴之间产生1 ppmv的\seight的$\sim$，如果足够冷，将冷凝形成薄雾。名义烟雾质量被发现大大改变了行星的几何散射光谱：而一个明确的大气是黑暗的波长在0.5和1 $μ$ m之间，由于分子吸收，增加了硫烟雾提高散射有$\sim$ 0.7。由0.4 $μ$ m的薄雾短波长引起的强吸收导致散射度$<$ 0.1，这与在晴朗大气中由瑞利散射产生的高散射度形成对比。因此，地球的颜色从蓝色变成橙色。硫雾的存在掩盖了甲烷和水的分子特征，从而使大气成分的表征复杂化。WFIRST探测这种烟雾是可能的，尽管区分硫烟雾和任何其他高反射的高空散射体需要0.4 $μ$ m的观测距离，这超出了WFIRST目前的设计。
2017-02-25 astro-ph.EP
New Frontiers for Terrestrial-sized to Neptune-sized Exoplanets In the Era of Extremely Large Telescopes
调查显示，类地到海王星大小的行星（1 $< R <$ 4 R $_{\rm{Earth}}$）是我们银河系中最常见的行星类型。探测和描述这些围绕附近恒星的小行星是理解系外行星多样性的关键，并将最终解决宇宙中生命无处不在的问题。以下基本问题将推动未来十年及以后的研究：（1）作为恒星质量的函数，类地行星到海王星大小的行星在其宿主恒星的几个天文单位内有多常见？(2)行星的组成如何取决于行星的质量、轨道半径和宿主恒星的性质？(3)最近的世界的能量收支、大气动力学和气候是什么？解决这些问题需要：a）衍射限制的空间分辨率; b）稳定性和可实现的对比度由自适应光学提供;和c）超大望远镜（ELT）的聚光能力，以及多波长观测和全面的美国ELT计划实现的全天覆盖。在这里，我们提供了一个挑战的概述，并成功的承诺，在检测和全面表征周围的小世界非常接近太阳的恒星与ELTs。本白皮书扩展和补充了国家科学院关于系外行星科学战略和天体生物学战略的报告中发表的发现和建议中的材料，以寻找宇宙中的生命。
2019-03-18 astro-ph.EP
Photochemistry in Terrestrial Exoplanet Atmospheres III: Photochemistry and Thermochemistry in Thick Atmospheres on Super Earths and Mini Neptunes
一些超级地球和迷你海王星可能会有厚厚的大气层，而不是H2占主导地位。我们已经开发了一个光化学-热化学动力学传输模型，用于探索超级地球和迷你海王星上厚大气的组成，适用于H2为主的大气和非H2为主的大气。使用这个模型来研究厚大气的温度和元素丰度范围很广，我们把它们分为富氢大气，富水大气，富氧大气和富烃大气。我们发现，碳的形式是CO2，而不是CH 4或CO在H2贫水占主导地位的厚的气氛，并从氧贫富碳气氛中的轻元素的优选损失导致不饱和烃（C2 H2和C2 H4）的形成。我们应用我们的自洽大气模型来计算已知的过境低质量系外行星GJ 1214 b，HD 97658 b和55 Cnc e的光谱和诊断功能。对于GJ 1214 b类行星，我们发现：（1）C_2H_2在1.0和1.5微米的透射特征和C_2H_2和C_2H_4在9-14微米的热辐射特征是富烃大气的诊断特征;（2）探测到水蒸气特征和确认不存在甲烷特征将为大气以水为主提供足够的证据。总的来说，我们的模拟表明，在解释超级地球/迷你海王星的光谱时，必须考虑化学稳定性。水占主导地位的大气只存在于碳氧比远低于太阳比的情况下，这表明这种大气可能很罕见。
2014-01-05 astro-ph.EP
Albedos, Equilibrium Temperatures, and Surface Temperatures of Habitable Planets
已知系外行星的潜在可居住性通常被分类为标称平衡温度，假设邦德温度为0.3（类似于地球）或0。作为可居住性的指标，这还有很多需要改进的地方，因为其他行星上的温度可能非常不同，而且由于大气温室效应，地面温度超过了平衡温度。我们使用一个合奏的三维大气环流模型模拟表明，对于一系列的宜居行星，债券的变化，平衡温度，甚至地面温度可以预测与有用的准确性从入射恒星通量和恒星温度，两个已知的外部参数为每一个确认的系外行星。
2018-12-17 astro-ph.EP
The Radius, Composition, Albedo, and Absolute Magnitude of Planet Nine Based on Exoplanets with Teq less than 600 K and the Planet Nine Reference Population 3.0
本研究结合系外行星样本、行星形成模型与第九行星参考星族3.0，推断第九行星大概率为半径2.0-2.6倍地球半径的迷你海王星，给出其反照率、星等范围，并预测高分辨率望远镜可分辨其行星盘。
2025-07-30 astro-ph.EP
Hot Exoplanet Atmospheres Resolved with Transit Spectroscopy (HEARTS) VI. Non-detection of sodium with HARPS on the bloated super-Neptune WASP-127b
WASP-127 b是迄今为止发现的最膨胀的系外行星之一，质量只有$3.4$海王星的质量，但半径大于木星。它也位于海王星沙漠的边界，这说明缺乏高辐射的海王星大小的行星，并且仍然知之甚少。它的大尺度高度和明亮的主星使凌日的WASP-127 b成为透射光谱学中有价值的目标。我们使用组合的EulerCam和TESS光曲线来重新计算系统的参数。此外，我们提出了一个深入的搜索钠在四个过境观测的WASP-127 b，获得的一部分，热系外行星大气解决过境光谱（HEARTS）调查与高精度径向速度行星搜索器（HARPS）光谱仪。另一个团队独立分析了这个数据集的两个晚上，声称检测到的钠与之前对地面和太空数据的研究不一致。我们发现，这种大钠检测实际上是由于污染从碲钠排放和低S/N在深恒星钠线的核心。当适当考虑这些效应时，先前的钠信号被降低为$0.46\pm0.20\%$（$2.3σ$）的吸收，这与用其他仪器进行的WASP-127 b过境分析一致。我们可以将高斯分布拟合到D2线，然而，D1线没有被检测到，这表明如果钠存在于大气中，则存在不寻常的线比。将需要在高分辨率和高灵敏度下对WASP-127进行跟踪，以确定钠的存在并分析其线形。
2020-11-02 astro-ph.EP
Distinguishing the albedo of exoplanets from stellar activity
光变曲线显示了目标恒星及其轨道行星的通量变化作为时间的函数。除了行星产生的凌日特征外，通量还包括每个行星的反射光分量，这取决于行星的轨道。该信号通常被称为相位曲线，并且如果没有额外的噪声，则可以容易地识别。除了仪器噪音，恒星活动，如斑点，也会在数据中产生调制，这可能很难与行星信号区分开来。我们分析了恒星活动对探测行星的限制，考虑到仪器噪声的预测水平和CHEOPS任务中计划的观测持续时间短所带来的限制。作为初始条件，我们假设每颗恒星都只有一颗绕其运行的行星。我们建立了模拟光变曲线，其中包括一个现实的恒星活动模式，行星的反射光分量和仪器噪声水平，我们选择了与CHEOPS预测的相同水平。然后我们拟合这些光变曲线，试图恢复反射光的成分，假设活动模式可以用高斯过程建模。我们估计，至少需要一个完整的恒星旋转，以获得可靠的检测行星的行星。这一结果与噪声水平无关，但当光变曲线时间跨度小于恒星自转时，它依赖于高斯过程描述恒星活动的局限性。最后，在模拟中存在典型的CHEOPS间隙的情况下，我们确认仍然有可能获得可靠的计算结果。
2017-12-05 astro-ph.EP
Influence of different parameters on the chemical composition of warm neptunes
我们开发了一个一维光热化学模型来研究温暖的系外行星的大气。该模型中使用的化学方案在行星学中是全新的，并且是与燃烧专家合作构建的。它已经通过在大范围的温度（300 - 2500 K）和压力（1 mbar - 100 bar）下进行的实验进行了整体验证，从而可以研究各种系外行星。我们用这个化学模式研究了两个温暖的海王星，GJ 3470 b和GJ 436 b的大气，以及不同参数（垂直混合，金属丰度，温度）的影响。. .）的化学成分。我们在这里介绍这些研究中获得的结果。
2014-12-04 astro-ph.EP
A High Internal Heat Flux and Large Core in a Warm Neptune Exoplanet
本研究结合多台望远镜数据获取暖海王星WASP-107b的全色透射光谱，检测到多种分子并约束其大气与内部参数，证实潮汐加热是这类系外行星大气化学与内部结构的关键调控过程。
2024-05-17 astro-ph.EP
The hot Neptune WASP-166 b with ESPRESSO III: A blue-shifted tentative water signal constrains the presence of clouds
通过高分辨率光谱学，我们可以研究系外行星的大气层，了解它们的化学成分、温度分布以及云和风的存在，主要是在炎热的巨行星上。最先进的仪器正在将这些研究推向更小的系外行星。特别令人感兴趣的是“海王星沙漠”中的几颗行星，缺乏海王星大小的行星在其宿主周围的近轨道上。在这里，我们评估了一颗这样的行星中是否存在水，这颗膨胀的超级海王星WASP-166 b，它在5.4天的短轨道上绕着一颗F9型恒星运行。尽管它的轨道很近，但WASP-166 b保留了它的大气层，使其成为沙漠中系外行星大气研究的基准目标。我们分析了两个凌日观察到的可见光与ESSEMO。我们通过主成分分析从地球的大地吸收中清除光谱，这对于在系外行星中寻找水至关重要。我们使用互相关的可能性映射，同时估计水的丰度和云层的高度，这指向一个低的水丰度和/或高云的限制。我们试探性地检测到一个水信号蓝移~5 km s-1的行星静止框架。注入和检索模式光谱表明，太阳成分，无云的大气将被检测到在高的意义。由于ESTERO的能力和VLT的收集能力，这只能在可见光中实现。这项工作提供了对海王星沙漠行星WASP-166 b的进一步了解，该行星将与JWST一起观测。
2023-02-09 astro-ph.EP
Exoplanet Orbital Distribution around FGK Sun-like Host Stars II: a valley in the orbital semi-major axis distribution of sub-Neptunes
University of Oslo（奥斯陆大学）；Harvard University（哈佛大学）；Natural History Museum, University of Oslo（奥斯陆大学自然历史博物馆）；Konkoly Observatory, HUN-REN CSFK（孔科利天文台，匈牙利研究与教育网络科学院）
研究通过分析行星轨道分布，发现亚海王星轨道半长轴分布中存在谷值，推测其可能与盘内驻波有关，为行星形成机制提供新证据。
2026-04-09 astro-ph.EP
Tables of phase functions, opacities, albedos, equilibrium temperatures, and radiative accelerations of dust grains in exoplanets
越来越多的观测证据表明，在太阳系外行星的大气层和/或彗星状尾巴中存在冷凝物。因此，系统和均匀的尘埃特性表是有用的，以促进进一步的观测和理论研究。在本文中，我们提出的非各向同性相函数，非对称性参数（平均余弦散射角），吸收和散射不透明度，单次散射的散射率，平衡温度和辐射加速度的尘埃颗粒有关的太阳系外行星的计算和分析。我们的假设包括球形晶粒形状，Deirmendjian粒度分布，和米氏理论。我们考虑几个物种：钙钛矿、铁含量为0和50%的橄榄石、铁含量为0、20和60%的辉石、纯铁、两种不同温度下的碳、水冰、液态水和氨。所呈现的表格涵盖0.2至500微米的波长范围和0.01微米至100微米的模态粒子半径。平衡温度和辐射加速度假设照射的非黑体光源的温度从7000 K到700 K看到立体角从2 $π$到$10^{-6}$ sr。该表提供给社会连同一个简单的代码，允许一个可选的，有限的，角尺寸的光源（星）的相位函数。
2015-11-16 astro-ph.EP
New models of reflection spectra for terrestrial exoplanets: Present and prebiotic Earth orbiting around stars of different spectral types
为了从未来观测到的光谱中识别出可居住的系外行星，我们提出了新的反射光谱模型和几何模型，用于在光谱型F，G，K和M恒星的可宜居带内运行的现代和前生物（3.9 Ga）类地系外行星。我们计算出行星的各种大气和表面成分。作为潜在生物特征和温室因子的分子被纳入我们的模型大气中。固体和液体物质的各种组合，如海洋，海岸，由树木，草，沙子或岩石组成的土地，决定了行星的表面覆盖度。还提供了一组九颗潜在宜居行星的几何反射光谱和模型反射光谱，包括Proxima Centauri b，TRAPPIST-1d，Kepler-1649 c和Teegarden的Star-b。我们采用的不透明度数据来自使用开源软件包外传输，并采用不同的大气温度-压力的配置文件，这取决于类地系外行星的属性。通过数值求解多次散射辐射转移方程，建立了模型反射光谱。我们通过与其他研究者发表的模型进行比较，验证了我们的模型在一些特定情况下的反射光谱。我们证明，前生物类地系外行星和目前的类地系外行星，其大气中的温室气体量增加，在光学散射更多的星光。我们还提出了现代和前生物类地系外行星与多云和无云的大气的透射光谱。
2023-03-01 astro-ph.EP
Effect of Longitudinally Varying Cloud Coverage on Visible Wavelength Reflected-Light Exoplanet Phase Curves
我们使用行星的太阳系外行星模型来研究可见光波长相位曲线的变化。这些系外行星上云的存在显著改变了它们的行星轨道光谱。我们确认，潮汐锁定系外行星的昼侧的非均匀云层覆盖将表现为相位曲线的幅度和位移的变化。在这项工作中，我们首先调查我们的模型的一个测试案例，使用一个类似太阳的行星，在温度一致的2.0 AU太阳能型恒星的日照，考虑H2O云的影响。然后，我们扩展我们的应用模型的系外行星开普勒-7b，并考虑不同的云物种，沉降效率，颗粒大小和云的高度的影响。我们表明，根据观测滤波器，相位曲线最大值的最大可能的位移将是2 - 10度的类木星行星，并高达30度（分数轨道相位为0.08）的热木星系外行星在可见光波长作为一个函数的昼侧云分布与均匀的平均热剖面。最后，我们调整我们的模型进行比较，并确认，最近的光学相位曲线观测开普勒-7b与开普勒太空望远镜。对于与观测结果相比的1300个云情景，平均行星半径可以在0.1 - 0.6之间变化。我们观察到，较小的颗粒尺寸和云的高度增加有很强的影响，增加的CO2。特别是，我们表明，一组模型，开普勒-7b有大约一半的日面覆盖在大气中的小颗粒云，由明亮的矿物，如MgSiO3和Mg2SiO4，提供了最好的拟合所观察到的相位曲线的偏移量和幅度，而铁云被发现太暗，以适应观察。
2015-03-03 astro-ph.EP
Impact of vegetation albedo on the habitability of Earth-like exoplanets
本文通过更新 ESTM 模型引入草地与树木的动态竞争，研究植被反照率反馈对类地行星温度与宜居性的影响，发现植被能扩展宜居带外边缘并显著提升行星宜居性。
2024-09-03 astro-ph.EP
Bulk Composition of GJ 1214b and other sub-Neptune exoplanets
GJ1214 b在已探测到的低质量系外行星中脱颖而出，因为它是迄今为止唯一一颗适合透射光谱的系外行星。迄今为止，虽然大多数研究表明它是一种高分子量的大气，但关于它的外壳的组成还没有达成共识。特别是，目前还不清楚氢和氦是否存在，或者大气层是否以水为主。在这里，我们提出的结果，通过使用内部结构和进化模型，以适应质量和半径数据的信封的组成。通过检查水和H/He的所有可能的混合物，以及相应的不透明度，我们发现GJ1214 b的H/He的体积量至多为7质量%。一般来说，我们发现温暖的亚海王星的半径对H/He的量最敏感。我们注意到，到目前为止，除了两颗（Kepler-11e和Kepler-30b）外，所有（Kepler-11b，c，d，f，Kepler-18b，Kepler-20b，55Cnc-e，Kepler-36c和Kepler-68b）发现的低质量行星的H/He小于10%。事实上，Kepler-11e和Kepler-30b分别有10 - 18%和5 - 15%的H/He。相反，几乎无法确定亚海王星行星的H2O或岩石含量。我们发现，虽然100%的水成分符合GJ1214 b的数据，但基于地层限制，预计该行星上存在较重的耐火材料，因此，比所需的水轻的成分也是如此。通过透射光谱法对GJ1214 b的高层大气成分进行可靠的测定，将有助于确定大气和包层之间的成分分离程度。
2013-06-14 astro-ph.EP
A Possible Tilted Orbit of the Super-Neptune HAT-P-11b
我们报告了偏心的，超海王星系外行星HAT-P-11b的罗西特-麦克劳克林效应的检测，根据径向速度测量与HDS安装在斯巴鲁8.2米望远镜，同时测光与FTN 2.0米望远镜，都位于夏威夷。在HAT-P-11b的行星凌日期间观测到的径向速度显示出持续的蓝移，表明系统中的自旋轨道不对准。投影的自旋-轨道失准角的最佳拟合值是$λ= 103_{-19}^{+23}$度。我们的研究结果支持了偏心系外行星系统可能具有显著的自旋轨道不对准（例如，HD 80606、WASP-8、WASP-14、WASP-17和XO-3）。这一事实表明，不仅是热彗星，而且像HAT-P-11b这样的超级海王星也曾经经历过动力学过程，如行星-行星散射或Kozai迁移。
2010-09-28 astro-ph.EP
Closed-formed ab initio solutions of geometric albedos and reflected light phase curves of exoplanets
对太阳系行星和卫星的研究至少可以追溯到一个世纪前。特别令人感兴趣的是在上合点测得的被称为"几何上合点”的上合点与被称为"球面上合点”的在所有轨道相位角上考虑的上合点之间的关系。确定几何和球面抛物面之间的关系通常涉及复杂的数值计算和封闭形式的解决方案，仅限于简单的反射定律。在这里，我们报告的发现，封闭形式的解决方案的几何几何和积分相函数，适用于任何法律的反射，只取决于散射角。反射光相位曲线的形状，量化的积分相位函数，和二次日食的深度，量化的几何相位，现在可以自洽地反演，以检索全球平均的物理参数。由于计算的效率，现在可以执行反射率图的完全贝叶斯相位曲线反演和同时的光曲线去趋势。证明这些创新的热木星开普勒-7 b，我们推断的几何散射的$0.25^{+0.01}_{-0.02}$，相位积分的$1.77 \pm0.07$，球面散射的$0.44^{+0.02}_{-0.03}$和散射不对称因子的$0.07^{+0.12}_{-0.11}$。
2021-08-26 astro-ph.EP physics.ao-ph
The Hot Neptune WASP-166 b with ESPRESSO II: Confirmation of atmospheric sodium
炎热的海王星沙漠，明显缺乏海王星大小范围内的高辐射行星，仍然是系外行星种群研究中最有趣的结果之一。更深入地了解位于海王星沙漠边缘甚至内部的系外行星的大气层，将使我们能够更好地了解行星的形成或演化过程是否是沙漠的起源。先前使用HARPS光谱仪在3.4 σ处进行了试验性谱线增宽，以检测WASP-166 b中的钠。我们用ESTERO摄谱仪观测到的两次凌日更新了这一结果，证实了每晚的探测和谱线的加宽特征。这一结果标志着海王星沙漠内首次确认的钠检测。在这项工作中，我们还强调了处理低SNR光谱区域的重要性，特别是恒星钠和行星钠的吸收线在中天重叠的地方-这是对系统未来观测的重要警告。
2022-03-09 astro-ph.EP
K2-110 b - a massive mini-Neptune exoplanet
我们报告发现的系外行星K2-110 b（以前EPIC 212521166 b）从K2测光在13.8637天的周期围绕一个老，贫金属K3矮星。K2-110的V波段幅度为11.9，特别适合RV随访。通过对28个HARPS和HARPS-N光谱的K2测光和高精度RV的联合分析，发现它的半径为2.6 $\pm 0.1 R_{\oplus}$，质量为16.7 $\pm 3.2$ ~M $_{\oplus}$，因此密度为$5.2\pm1.2$ g.cm $^{-3}$，使其成为迄今为止发现的亚海王星半径的最大行星之一。当考虑到压缩时，得到的类地密度最适合于在16.5 M $_{\oplus}$的类地内部有0.2 M的$_{\oplus}$氢大气，尽管行星也可能有大量的水含量。在0.1天文单位，即使考虑到$8 \pm 3$ Gyr的老恒星年龄，这颗行星也不太可能受到EUV蒸发的显著影响。然而，这颗行星可能是盘迁移到它现在的位置，使得缺乏厚厚的H $_2$大气层令人困惑。这一分析使K2-110 b成为最具特征的迷你海王星之一，密度限制在30%以下。
2017-05-29 astro-ph.EP
