An analytical theory for the resolution attainable using eclipse mapping of exoplanets
本研究提出基于行星盘亮度分布傅里叶分量的系外行星食映射分辨率解析理论，通过交角参数和信噪比预测可达到的分辨率，经数值模拟验证准确度达10%以内，并给出JWST观测下预期分辨率最佳的系外行星列表。
2024-10-15 astro-ph.EP
Repeatability of Spitzer/IRAC exoplanetary eclipses with Independent Component Analysis
有效可靠的Spitzer数据去趋势方法的研究对于表征系外行星大气具有重要意义。到目前为止，所有在波长为$>$ 3 $μ$ m的中红外和远红外波段进行的系外行星观测都是用斯皮策进行的。在某些情况下，在过去几年中，对同一数据集的重复观察和多次重新分析导致了不一致的结果，引起了对这种测量的准确性和可重复性的质疑。Morello et al. 2014，2015提出了一种基于像素时间序列独立分量分析（像素ICA）的盲源分离方法来分析IRAC数据，当应用于先前文献中讨论的重复过境观测时，获得了一致的结果。在这里，我们介绍了一个变种，像素ICA通过使用小波变换，小波像素ICA，它扩展了其适用性低S/N的情况下。我们描述的方法，并讨论了在4.5 $μ$米波段的“温暖斯皮策”时代观察到的系外行星XO 3b的12个日食的结果。最终结果也将在Ingalls等人（编写中）中报告，连同其他去趋势方法获得的结果，以及为“IRAC数据挑战2015”分析的十多个合成日食。我们的结果在1 $σ$内与Wong等人2014年报告的结果一致。在超过三年的时间跨度内，日食深度和相位曲线斜率的个体测量的自洽性证明了温暖的斯皮策/IRAC测光在误差条内的稳定性，在恒星通量的1/10 $^4$的水平上。
2016-02-25 astro-ph.EP
Warm Spitzer Photometry of the Transiting Exoplanets CoRoT-1 and CoRoT-2 at Secondary Eclipse
我们在3.6和4.5微米处测量了热巨型系外行星CoRoT-1的二次日食，在3.6微米处测量了CoRoT-2的二次日食，两者都使用了Warm Spitzer。我们发现温暖斯皮策任务对于系外行星科学非常有效。为了我们分析的一致性，我们还重新分析了4.5和8微米的CoRoT-2次日食的档案低温斯皮策数据。我们比较了两颗行星的总数据，包括CoRoT任务的光学日食测量，以及2微米的地面日食测量，与现有的模型。这两颗行星在4.5微米处的日食比在3.6微米处的日食更强烈，这通常表明大气温度倒置。CoRoT-1的光谱最好由2460 K黑体再现，这是由于高海拔层强烈吸收恒星辐照度，或者行星大气中的等温区域。CoRoT-2的光谱是不寻常的，因为8微米的对比度非常低。如果这颗行星表现出由潮汐引起的质量损失引起的4.5微米CO的线发射，那么非倒置大气可能会产生CoRoT-2光谱。然而，这一假设的可行性是值得怀疑的，因为根据日食的进入和离开时间，发射区域不可能比行星的过境半径大30%。另一种解释CoRoT-2光谱的可能性是一个额外的不透明度源，它在小于5微米的波长下作用强烈，加热高层大气，同时允许在8微米处看到的更深的大气保持更冷。对于CoRoT-2的二次日食阶段，我们得到了与Gillon等人类似的结果，这意味着一个偏心轨道，e * cos（omega）=-0.0030 +/-0.0004。
2010-11-03 astro-ph.EP
High resolution transmission spectrum of the Earth's atmosphere -- Seeing Earth as an exoplanet using a lunar eclipse
随着系外行星领域的快速发展，越来越多的类地系外行星被探测到。使用凌日观测来描述它们的大气层将成为探测类地系外行星的关键数据。我们地球的大气透射光谱将是与未来的地球外候选者进行比较的理想模板。通过观测月食，它提供了一个类似的配置，一个系外行星过境，我们已经获得了高分辨率和高信噪比的地球大气透射光谱。这次观测是在2011年12月的月全食期间在中国兴隆站用高分辨率摄谱仪进行的。我们将观测到的透射光谱与我们的大气模型进行了比较，并详细确定了各种大气物种的特性。在透射光谱中，探测到O2、O3、O2-O2、NO2和H2O，测量了它们的柱密度，并与卫星数据进行了比较。可见的臭氧Chappuis带产生最突出的吸收特征，这表明臭氧是未来地球外表征的有希望的分子。单个O2谱线被分辨，并且O2同位素被清楚地检测到。我们的新观测并没有证实以前月食观测中报道的Ca II或Na I的吸收特征。然而，这些和其他一些强夫琅和费线位置的特征确实出现在观测到的光谱中。我们建议，这些都是由于拉曼散射组件中出现在月球本影光谱的前向散射太阳光。在我们的光谱中发现水蒸气吸收相当弱，因为我们探测的大气相对干燥，这促使我们讨论类地系外行星大气中水蒸气的可探测性。
2014-05-19 astro-ph.EP
Radial velocity eclipse mapping of exoplanets
行星的自转速率和自转速率提供了有关行星形成历史的信息，但尚未对演化的太阳系外行星进行测量。在这里，我们调查的理论和观测角度的罗西特-麦克劳克林效应在二次日食（RMse）的进出过境系外行星。在接近二次日食时，当行星从母恒星后面经过时，恒星会依次遮挡旋转行星表面接近和后退部分的光线。从接近（蓝移）或后退（红移）的行星部分出现的光的时间块导致行星谱线轮廓的时间扭曲，导致行星径向速度曲线的异常。我们证明了入口到出口径向速度振幅的形状和比率取决于行星的旋转速率，轴向倾斜和影响因子（即天空投影的行星自旋轨道对齐）。此外，来自行星大气层不同层的线不对称性可以提供关于纬向大气风的信息，以及对受辐射的巨型系外行星的热点形状的限制。预计这种效应在近红外波长处最为明显，因为近红外波长处行星与恒星的对比度很大。我们创建合成的近红外，高色散光谱数据，并演示如何天空投影的自旋轴方向和赤道速度的行星可以估计。我们的结论是，RMse效应可能是一个强大的方法来测量系外行星的自旋。
2015-06-16 astro-ph.EP
Fourier series for eclipses on exoplanet binaries
一个双行星系统或行星双星经历了改变反射光曲线的日食。在时间域中，日食事件快速而微弱。这将使它们的信号很难在相位光变曲线中找到和识别，即使是在日食频繁发生的小倾角下。然而，由于该现象的准周期性质，直接反射信号的傅立叶变换由尖锐峰值的双重和组成。这些峰值可以解决大型近距离双星和足够长的观测时间与恒星日冕。双星调制具有轨道周期$2π/ω$的相位曲线，其贡献来自周期为$2π/Ω$的双星平面中的相对运动。这导致具有基频$ω$和$Ω$的频谱结构。我们的目标是表征这些光谱。我们研究了当行星半径与行星间距相比很小时发生的短食的情况。我们推导出适用于均匀（朗伯）行星双星在圆轨道上的小倾角的峰值振幅的公式。日食和二次反射的影响在反射信号中分别表现为一阶和二阶贡献（行星半径超过分离）。小峰在光谱中作为可观察的边带出现。$mΩ$周围的相同结构是短持续时间日食的特征。边带的减少可能表明同伴之间的双重反射。傅立叶分析非凌日行星的光变曲线可以用来寻找行星和它们的卫星。解释结构的困难出现在小行星分离时，当有几个卫星处于平均运动共振时。
2019-12-03 astro-ph.EP
Features in the Broadband Eclipse Spectra of Exoplanets: Signal or Noise?
一颗行星的发射光谱包含有关大气成分和结构的信息。我们比较贝叶斯信息准则（BIC）的黑体适合和理想化的光谱检索适合44个行星与已公布的日食测量在多个热波段，主要是获得与斯皮策太空望远镜。光谱特征的证据取决于日食深度的不确定性。斯皮策已经证明，当同时分析多个日食时，其日食精度优于1 E-4，但这一壮举只进行了四次。这是很难自我校准光度学时，一个单一的掩星减少和孤立的分析，我们发现，这样的测量没有通过测试的可重复性。单次日食测量的不确定性下限为5E-4，或者其不确定性被低估了3倍。如果我们在单次日食测量中采用这些经验上的不确定性，那么分子特征的证据就几乎消失了：除了HD 189733 b之外，黑体的BIC比所有行星的光谱反演都要好，少数几颗不适合黑体的行星也不适合自洽的辐射转移模型。这表明，在现存的宽带发射光谱的功能是由于天体物理和仪器噪声，而不是分子带。平流层逆温、化学不平衡和高C/O比仅仅基于测光的说法还为时过早。我们建议，观察者要谨慎的误差估计，从自校准的小数据集，和建模者比较光谱模型的证据，如黑体更简单的模型。
2014-08-22 astro-ph.EP
Exoplanet Atmosphere Retrieval from Multifractal Analysis of Secondary Eclipse Spectra
我们扩展了基于数据的无模型多重分形方法探测系外行星大气。而在主食期间的透射光谱进行了研究，我们分析了发射光谱在二次日食，从而探测大气的边缘。除了系外行星大气的光谱结构，该方法还提供了研究大气流动，潮汐锁定行为和昼夜能量重新分配等现象的信息。该方法使用Spitzer数据证明了系外行星HD189733b。该方法的主要优点是在检测和观测方案中缺乏模型假设。
2021-05-22 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.data-an
Constraints on Secondary Eclipse Probabilities of Long-Period Exoplanets from Orbital Elements
长周期凌日系外行星为研究系外行星的质量-半径关系和内部结构提供了机会。他们的研究为类似于太阳系行星的行星演化提供了见解，与热彗星相比，太阳系行星并不总是暴露在其母星的强烈辐射下。观测次日食可以研究系外行星的温度和大尺度的大气层外特性。在这篇简短的论文中，我们详细阐述并计算了给定轨道参数下，在存在和不存在检测到的主凌日的情况下，发生次日食的概率，并将这些值列表列出具有最高主凌日概率的40颗行星。
2009-11-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
Spitzer Secondary Eclipses of the Dense, Modestly-irradiated, Giant Exoplanet HAT-P-20b Using Pixel-Level Decorrelation
HAT-P-20 b是一颗巨大的系外行星，围绕着一颗富含金属的恒星运行。这颗行星本身的总密度很高，这表明它的大气层可能也有很高的金属丰度。我们分析了两个日食的行星在每一个3.6和4.5微米波段的温暖斯皮策。这些数据表现出抵抗传统去相关方法的像素内检测器灵敏度波动。我们已经开发了一种简单，强大，从根本上不同的方法来纠正温暖的斯皮策数据，我们称之为像素级去相关（PLD）的像素内效应。PLD非常有效地校正了像素内效应，但没有明确地使用-甚至测量-恒星图像的视位置的波动。我们说明和验证PLD使用合成和真实的数据，并将结果与以前的分析。PLD可以显着减少或消除斯皮策二次日食测光中的红噪声，即使是使用其他方法证明难以处理的日食。我们对四次HAT-P-20 b日食的成功PLD分析显示，最佳拟合黑体温度为1134 +/-29K，表明热的纵向传递效率低下，但缺乏强分子吸收的证据。我们发现了4.5微米波段变化的充分证据，斯皮策应该在该波长处监测日食，这颗行星应该是JWST光谱学的高度优先事项。所有四次日食都发生在轨道相位0.5后约35分钟，表明轨道略有偏心。日食和凌日时间与现存RV数据的联合拟合得出e（cos{omega}）= 0.01352（+0.00054，-0.00057），并建立了高统计置信度的轨道小偏心率。由于存在一个束缚伴星，HAT-P-20 b是另一个通过Kozai迁移或其他三体机制进行…
2015-06-03 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
Exoplanetary Transit Constraints Based Upon Secondary Eclipse Observations
凌日系外行星为研究行星的质量-半径关系及其内部结构提供了机会。二次日食的存在使人们能够通过红外波长的观测来进一步研究这颗行星的热特性。观测到二次日食的概率取决于行星的轨道参数，特别是偏心率和近星点角。在这里，我们提供了这些概率的解析表达式，调查他们的属性，并计算其值为已知的太阳系外行星。此外，我们定量地讨论了约束的存在性和可观测性的主要过境，如果观测到的二次日食。最后，我们计算了已知的太阳系外行星的后验过境概率，我们提出了几个案例研究中，轨道的限制，从存在的二次日食可能会应用于观测活动。
2009-08-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Primary and secondary eclipse spectroscopy with JWST: exploring the exoplanet parameter space
日食系外行星光谱学已经在热木星和海王星的大气中探测到H_2O、CH_4、CO_2和CO。大约有40颗大型类地行星被宣布或确认，其中两颗正在凌日，另一颗被认为适合居住。因此，利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）观测类地行星的日食光谱已经成为一个活跃的研究领域。我们探索的参数空间（类型的恒星，行星的轨道周期和类型，仪器/波长）的信噪比（S/N）的检测光谱特征。我们利用天体物理场景和仪器的解析公式和模型数据绘制S/N等值线图，同时指出S/N与固定参数的比例关系。我们系统地比较恒星光子噪声的数字，包括详细的仪器和黄道噪声。出现目标的可能性是基于太阳邻域的模型和目录星人口。JWST可以探测到9.6微米的臭氧带（S/N = 3），对于一个6.7 pc远的温暖的超级地球，使用5年标称任务时间的2%（总结观测，M4 V和较轻的主星用于主食，M5 V用于次级）。如果每一颗达到这个质量极限和距离的恒星都拥有一颗可居住的行星，那么在统计学上应该有~1个日食案例。在5年、相隔数十天、长达数小时的观测中，对系统噪声的调查至关重要，并辅之以目前处于整合阶段的仪器的专门表征。在科学行动开始之前，必须完成对附近凌日适居行星的普查。
2010-07-30 astro-ph.EP
The GROUSE project II: Detection of the Ks-band secondary eclipse of exoplanet HAT-P-1b
内容：直到最近才有可能使用地面望远镜，通过二次日食观测，在近红外波长处测量热彗星的热辐射。这使得行星通量可以在其光谱能量分布的峰值附近进行探测，这对于理解其能量预算至关重要。目的：报告工作的目的是测量行星HAT-P-1b在2.2微米的日食深度。这颗行星是一个有趣的例子，因为它接收到的恒星辐射量介于两个研究最好的系统（HD 209458和HD 189733）之间，并且被认为有一个弱的热逆层。研究方法：我们使用威廉赫歇尔望远镜（WHT）上的LIRIS仪器在KS波段观测HATP-1b的二次日食，作为我们地基二次日食（GROUSE）项目的一部分。观测是在凝视模式下进行的，同时显著地散焦望远镜以避免在K=8.4的恒星上饱和。平均节奏为2.5秒，我们在一个晚上收集了6520帧。结果：在4sigma水平检测到蚀，测量的深度为0.109+/-0.025%。不确定性主要是由残余系统效应，从不同的减少/分析程序估计。测得的深度对应于2136 ± 150- 170 K的亮温。这个亮温明显高于从较长波长得到的亮温，因此很难用一个合理的大气模型来拟合所有可用的数据点。然而，我们可能低估了我们测量的真实不确定性，因为众所周知，当系统效应很重要时，很难为结果分配精确的统计显著性。
2011-02-28 astro-ph.EP
The Eclipse Mapping Null Space: Comparing Theoretical Predictions with Observed Maps
本文研究了系外行星食映射中的“零空间”问题，提出将GCM正向模型转换为可观测模式以与反演地图比较，并利用特征映射方法纳入零空间不确定性，从而在JWST时代改进对系外行星多维特征的解释。
2023-09-11 astro-ph.EP
Uniform Reinterpretation of Rocky Exoplanet Secondary Eclipse Observations and the Impact of Stellar and Orbital Uncertainties
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Université de Montréal（蒙特利尔大学）；Planétarium de Montréal, Espace pour la Vie（蒙特利尔天文馆，生命空间）
本文探讨了岩石系外行星次级掩星观测中恒星和轨道不确定性对大气存在判断的影响，提出了一种新的建模框架以提高分析精度。
2026-04-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
Impact of atmospheric refraction: How deeply can we probe exo-Earth's atmospheres during primary eclipse observations?
大多数用于预测或拟合系外行星透射光谱的模型并不包括大气折射的所有影响。也就是说，恒星相对于行星的角度大小可以限制在主食期间探测的最低高度或最高密度和压力，因为没有光线通过低于这个临界高度可以到达观察者。我们讨论了这种几何效应的折射所有系外行星，并制表的临界高度，密度和压力的系外行星与地球相同的1巴的N2/O2大气，作为一个函数的入射恒星通量（金星，地球，火星等）在大气层的顶部，和光谱型（O 5-M9）的主机。我们表明，这样一个可居住的系外地球可以探测到1巴的表面压力只有周围最冷的恒星。我们提出了0.4-5.0微米模型传输光谱地球的大气层视为过境系外行星，并显示大气折射如何修改传输光谱取决于主机恒星的光谱型。我们证明，折射是另一种现象，可以潜在地解释平坦的透射光谱在某些光谱区域。
2017-03-22 astro-ph.EP
A Climate-Constrained Bayesian Inverse Method for JWST Rocky Exoplanet Eclipse Spectra: A Case Study of LTT 1445A b
SETI Institute（SETI研究所）；NASA Ames Research Center（美国国家航空航天局艾姆斯研究中心）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Johns Hopkins APL（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）
本文提出一种受气候约束的贝叶斯方法，用于分析JWST岩石系外行星的凌日光谱，通过模型光谱和自洽压力-温度剖面，提供更稳健的大气压力和成分约束，以测试大气保留假说。
2026-05-14 astro-ph.EP
Studying the atmosphere of the exoplanet HAT-P-7b via secondary eclipse measurements with EPOXI, Spitzer and Kepler
高辐射凌日系外行星HAT-P-7 b目前为研究光学和红外波长的行星辐射提供了最佳机会之一。我们用EPOXI航天器在可见光波段观测了HAT-P-7 b的六次近连续的次日食。我们将相对日食深度的上限定为0.055%（95%置信度）。我们还分析了斯皮策对同一目标的红外观测，在3.6、4.5、5.8和8.0微米IRAC波段分别获得了0.098+/-0.017%，0.159 +/-0.022%，0.245 +/-0.031%和0.225+/-0.052%的二次日食深度。我们将这些测量结果与最近发表的开普勒二次日食测量结果相结合，并生成与光学和红外测量结果一致的行星日侧大气模型。与高入射通量所预期的一样，具有温度反演的模型对数据进行了最佳拟合。该模型预测低光学消光系数~< 0.13，太阳下Na，K，TiO和VO的丰度。我们还发现，最佳拟合模型预测，10%的吸收恒星通量被重新分配到行星的夜侧，这与开普勒相位曲线中明显的低效昼夜重新分配定性一致。没有热逆的模型只在1.25 sigma水平上拟合数据，并且还需要过量的甲烷，这在HAT-P-7 b非常热的大气中是不可能的。我们还分析了EPOXI数据集中HAT-P-7 b的八次凌日，并改进了对系统参数的约束，发现周期P = 2.2047308+/-0.0000025天，恒星半径R* = 1.824+/-0.089Rsun，行星半径Rp = 1.342+/…
2009-12-11 astro-ph.EP
Repeatability and Accuracy of Exoplanet Eclipse Depths Measured with Post-Cryogenic Spitzer
我们研究的可重复性，可靠性和精度的差分系外行星日食深度测量使用的Spitzer太空望远镜在后低温任务的红阵列相机（IRAC）。我们重新分析了一个现有的4.5 μm数据集，包括10个观测的XO-3b系统在二次日食期间，使用七种不同的技术来消除相关噪声。我们发现，平均而言，对于一个给定的技术，日食深度估计是可重复的，从一个时代到另一个时代，在百万分之156（ppm）。大多数技术得出的日食深度变化不超过光子噪声极限的3倍。所有的方法，但一个准确地评估自己的错误：对于这些方法，个人的测量不确定性是可比的，在10个历元样本的日食深度的分散。为了评估技术的准确性以及澄清仪器和其他测量误差来源之间的差异，我们还分析了10次访问XO-3b的模拟数据集，其中日食深度是已知的。我们发现，三种方法（BLISS映射，像素级解相关和独立分量分析）获得的结果是在三倍的光子限制的真实日食深度。当在10个历元集合上平均时，7种技术中有5种在真实值的60 ppm范围内。斯皮策系外行星数据，如果按照目前的最佳实践获得，并使用本文所述的方法减少，可以测量可重复和准确的单次日食深度，接近光子限制的结果。
2016-08-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
The centre-to-limb variations of solar Fraunhofer lines imprinted upon lunar eclipse spectra - Implications for exoplanet transit observations
系外行星的大气层通常通过观察行星在其母星前面经过的凌日来研究。凌日期间恒星盘部分的遮蔽将揭示其表面结构的各个方面，这些结构是由一般的中心到边缘变化（CLV）造成的。当形成进入和离开凌日的恒星光之间的比率时，这些就变得明显了。这些现象在半影月食的过程中可以特别清楚地看到，在月食过程中，地球穿过太阳盘并掩盖了太阳盘的不同区域。在推断行星大气的性质时，必须适当地考虑这种源自恒星的效应。利用安装在加拿大-法国-夏威夷望远镜（CFHT）上的ESPaDOnS光谱仪从2014年4月15日月食观测到的数据，我们首次获得了半影光谱的时间序列。这些半影光谱使我们能够研究太阳夫琅和费线的中心到边缘的变化时，地球过境太阳。在以往月食观测中发现的Na i和Ca ii吸收特征是CLV特征，它们支配着相应的谱线轮廓，掩盖了可能的行星信号。通过凌日光谱检测系外行星的大气物种必须考虑CLV效应。
2015-01-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Horizontal and vertical exoplanet thermal structure from a JWST spectroscopic eclipse map
本研究利用JWST的NIRISS仪器绘制超热木星WASP-18b的光谱食图，首次多维度解析其大气结构，发现经度温度梯度弱于理论预期，识别出热点与环两个热区，为系外行星大气三维特性研究提供新方法。
2025-10-28 astro-ph.EP
Radio eclipses of exoplanets by the winds of their host stars
迄今为止，对系外行星无线电发射的搜寻没有发现任何确凿的探测结果。对于这一现象的各种解释已经被提出，从观测到的频率范围，望远镜的灵敏度，到发射的光束。在最近的一篇论文中，我们说明了系外行星可以通过主恒星风的无线电光球层运行，这是一个在特定频率下光学厚度很大的区域，它们的大部分轨道。因此，来自该行星的无线电辐射可能被主星的风吸收或“遮蔽”。在这里，我们研究如何恒星风和轨道参数的属性影响的行星是由恒星风日食轨道的分数。我们表明，行星绕恒星低密度风更有利于在无线电中检测。就轨道参数而言，凌日行星的辐射最容易逃离恒星风。我们将我们的模型应用到$τ$ ~Boo行星系统，并表明，观察行星轨道的一部分，它是由主恒星的风日食可以用来约束恒星风的属性。然而，我们开发的模型需要与一种单独的方法结合使用，以解开恒星风的质量损失率和温度。
2020-02-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ground-based K-band detection of thermal emission from the exoplanet TrES-3b
内容：斯皮策太空望远镜对凌日系外行星的二次日食测量已经产生了几个直接探测到的热系外行星光。由于斯皮策在波长longward的3.6微米，可以说是行星光谱（从1到3微米）的最有趣的部分之一是无法与这颗卫星。这个区域是行星光谱能量分布的峰值，也是分子吸收带可以显著影响测量的发射的区域。目标：到目前为止，2.2微米K波段二次日食测量，这是可能的，从地面上，尚未导致安全的检测。本文的目的是在K波段测量非常热的木星TrES-3b的二次日食，并观测其凌日，以获得精确的行星半径在近红外。研究方法：我们使用威廉赫歇尔望远镜（WHT）观测二次日食，并使用英国红外望远镜（UKIRT）观测TrES-3b的凌日。这两次观测都涉及望远镜的显著散焦，目的是以高效率产生数千帧的高节奏时间序列，星光分散在许多像素上。结果：我们检测到TrES-3b的二次蚀，深度为-0.241+-0.043%（~6 sigma）。这对应于T_B（2.2 μ m）= 2040+-185K的昼侧亮温，这与目前该行星高层大气物理性质的模型相一致。日食的中心似乎从相位φ =0.5稍微偏移了Delta_phi=-0.0042+-0.0027，这可能表明TrES-3b的轨道是非圆形的。
2009-01-13 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
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 More Informative Map: Inverting Thermal Orbital Phase and Eclipse Lightcurves of Exoplanets
到目前为止，只有一颗系外行星在经度和纬度上都被绘制出来，但詹姆斯·韦伯太空望远镜应该可以为数十颗系外行星提供高质量的数据。热相位映射问题以前已经解决了分析，与正交映射-球谐函数-产生正交光变曲线-正弦曲线。Eclipse映射问题，更不用说组合的阶段+Eclipse映射了，并不适合这样一个简洁的解决方案。以前的努力要么采用球谐函数，或各种特设的地图参数化，没有一个产生正交光变曲线。我们使用主成分分析来构建正交的“特征曲线”，然后我们使用它来拟合已发表的热木星HD 189733 b的8微米观测结果。这种方法与以前使用的技术相比有几个优点：1）光变曲线可以预先计算，加速拟合过程，2）本征曲线彼此正交，减少参数相关性，以及3）本征曲线与模型无关，并按灵敏度排序。我们分析的一个值得注意的结果是，HD 189733 b的日食映射对昼侧通量的中心集中比热点的东偏移更敏感。原则上，测绘可能会受到空间模式和轨道参数之间简并的影响。以前使用这些数据的测绘工作要么假设了圆形轨道和精确的倾角，要么在不确定的轨道参数面前对日食测绘的前景感到悲观。我们发现，HD 189733 b的光度和径向速度相结合的是足够精确的退休这个问题。最后，我们给出了第一张亮温图，并量化了昼侧热点的振幅和经度偏移。
2018-10-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Identifying and Fitting Eclipse Maps of Exoplanets with Cross-Validation
针对系外行星掩食测绘中经度与纬度信息不平衡导致虚假自信图谱的问题，提出基于k折交叉验证的信号检测与信息含量优化方法，并应用于JWST等观测数据，识别出WASP-43b的掩食信号并修正其东西结构。
2024-07-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Systematic Retrieval Analysis of Secondary Eclipse Spectra III: Diagnosing Chemical Disequilibrium in Planetary Atmospheres
化学不平衡最近已成为凌日系外行星、褐矮星和直接成像系外行星大气研究的一个相关课题。我们提出了一种新的方法来评估类木星大气是否处于化学不平衡状态，通过观测可检测或推断的气体，如H $_2$ O，CH $_4$，CO和H $_2$。我们的假设，根据以前的动力学模型研究，是较冷的大气将显示出更强的迹象，比较热的大气不平衡。我们验证了这一点与化学运输模型，并表明，行星的温度低于$\sim$ 1200 K可能会显示出最强烈的迹象不平衡，由于垂直淬火的CO，我们的新方法是能够捕捉到这个过程。我们还发现，在某些情况下，行星的组成可能会出现在平衡时，它实际上是不是由于简并的垂直混合比剖面的形状。我们确定了八个系外行星的不平衡状态，使用二次日食温度和丰度检索的结果。我们发现，在我们的样本中的所有行星是一致的热化学平衡，在3西格玛。未来的观测需要进一步限制丰度，以明确确定系外行星大气的不平衡。
2013-09-25 astro-ph.EP
exoTEDRF: An EXOplanet Transit and Eclipse Data Reduction Framework
exoTEDRF是一个用于JWST凌星系外行星时间序列观测数据还原与光变曲线分析的端到端、高度模块化流水线，支持参数完全控制和批处理模式，旨在生成可靠的大气光谱。
2024-07-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Hubble PanCET program: Transit and Eclipse Spectroscopy of the Strongly Irradiated Giant Exoplanet WASP-76b
平衡温度超过2000 K的超热超导体是独特有趣的目标，因为它们为我们提供了在极端条件下大气行为的重要见解。这类巨行星从其主恒星接收强烈的辐射，通常具有强烈的辐射和高度膨胀的大气。在如此高的温度下，预计云的形成将被抑制，并且可能发生水蒸气的热分解。利用哈勃空间望远镜（HST）和$Spitzer$对超热木星WASP-76 b进行了7次凌日和5次日食观测，全面研究了其大气化学和物理过程。我们检测到TiO和H $_2$ O在光学和近红外渡越光谱中的吸收。一些中性和离子化重金属（如Fe、Ni、Ti和SiO）的额外吸收有助于解释短波长渡越光谱。二次食光谱显示出微弱的水的功能，但在斯皮策的4.5 $μ$ m波段强烈的CO排放功能，表明一个倒置的温度压力分布。我们用自洽PHOENIX模型和反演模型（ATMO $\&$ PLATON）的组合分析了过境和发射光谱。这两个光谱都很好地拟合的自洽PHOENIX向前大气模型在太阳金属丰度的化学和辐射平衡，增加了越来越多的证据表明，TiO/VO和NUV重金属不透明度是突出的NUV光学不透明度源在平流层中的超热蒸发器。
2021-07-13 astro-ph.EP
Distinguishing Polar and Co-planar Circumbinary Exoplanets by Eclipsing Timing Variations
环联行星（CBPs）可能与其宿主双星不对齐。轨道动力学、模拟和最近对原行星盘的观测都表明，这颗行星可以稳定地在垂直于偏心双星的平面上运行（即，极地轨道）。没有确凿的证据表明探测到了这样的配置;通过凌日技术探测到的九个系统几乎是共面的，但他们的发现也偏向于这种配置。在这里，我们开发Eclipse时序变化（ETVs）作为一种方法来检测未对准的CBP。我们发现，由于拱点运动（近星点岁差）的主机二进制的共面行星和逆行的极地行星，主日食和次日食的平均日食周期不同的方式，区分这些配置。其次，日食持续时间变化（EDV）的变化方式可以证实这一推论，无论是在极地模型上还是在极地模型上。第三，行星轨道时间尺度上的初级和次级ETV的相对相位也区分了这两种配置，我们通过数值模型网格进行了分析和量化。我们将这些方法应用于开普勒-34，一个过境行星被称为近共面详细的光动力学建模。在这个系统中，我们发现，单独的双日食时间足以区分这些轨道配置，使用这里介绍的效果。我们的工作提供了一个工具，发现潜在的极地CBPs，或错位的温和倾斜的CBPs，从现有的ETV数据集的开普勒，以及未来的观测TESS或PLATO。
2019-05-24 astro-ph.EP
Five key exoplanet questions answered via the analysis of 25 hot Jupiter atmospheres in eclipse
对系外行星的人口研究是解开其统计特性的关键。到目前为止，推断出的性质主要限于从行星，轨道和恒星参数中提取，例如，开普勒，径向速度，和盖亚数据。最近，越来越多的系外行星大气层被从太空和地面详细观测到。然而，一般来说，这些大气研究都集中在单个行星上，除了几个工作已经通过透射光谱检测到气态行星群体中存在水蒸气和云。在这里，使用一套检索工具，我们分析了25个热彗星的光谱和光度数据，通过日食技术与哈勃和斯皮策太空望远镜获得。通过在整个25颗行星上均匀地应用这些工具，我们提取了过去研究中未获得的热彗星的热结构和化学性质的强劲趋势。随着JWST最近的发射和即将到来的任务Twinkle和Ariel，基于人口的系外行星大气研究，如这里所介绍的，将是了解我们银河系行星特征，形成和演化的关键方法。
2022-05-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detecting the General Relativistic Orbital Precession of the Exoplanet HD 80606b
研究了高偏心率行星$e\simeq0.93$ HD 80606 b轨道运动中的相对论效应，提出了一种通过观测连续食和凌日时间来探测相对论效应（尤其是轨道进动）的方法.在HD 80606 b的情况下，我们发现在10年内（大约33个周期后），由于相对论效应，相对于牛顿的预测，凌日和日食的时刻延迟了大约3分钟。这些影响可以通过比较不同时期的凌日和前一次日食之间的时间差来检测，并且应该可以通过比较2010年斯皮策卫星在HD80606上观察到的事件以及詹姆斯韦伯太空望远镜未来观察到的事件来测量。
2019-06-26 astro-ph.EP gr-qc
Exploring A Photospheric Radius Correction to Model Secondary Eclipse Spectra for Transiting Exoplanets
我们强调了一个物理效应，往往不被认为是影响计算模型光谱的行星在二次日食，影响发射和反射光谱。行星发射表面的半径不仅仅是从凌日光变曲线测量的一个值，它本身也是波长的函数，但它不能直接测量。在高精度下，类似的效应在传输“透射光谱”中是众所周知的，但这种相关效应也会影响发射和反射。众所周知，光球半径可以在$\sim$ 4-8大气尺度高度上变化，这取决于大气不透明度和光谱分辨率。这种效应导致在大气不透明度较低的波长下模型计算的权重降低，并且人们可以更深入地看到大气层，达到更小的半径。整体效果用于静音发射光谱功能的大气没有热反转，但增强功能的大气与热反转。虽然这种效应在目前的\emph{Hubble}观测中可以忽略，但它会导致低重力热彗星在$R\sim~200-1000$的红外线中行星-恒星通量比随波长变化10- 20%（JWST很容易实现），尽管5%的值对人口来说更典型。这种影响主要由大气层高度与行星半径的比值控制，在任何行星温度下都很重要。在已知的行星中，这种效应对于表面重力非常低的冷“超级喷流”是最大的，在那里它可以改变超过100%的计算通量比。我们讨论的复杂性，包括光球半径的影响，在1D和3D大气模型。
2019-03-29 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
Spitzer IRAC Sparsely Sampled Phase Curve of the Exoplanet WASP-14b
受斯皮策IRAC高超额认购率的启发，我们提出了一种新的技术，随机和稀疏采样的热超导体的相位曲线。通过精确指向方面的技术进步以及对阵列上的中心像素的一部分的仔细表征来实现快照相位曲线。这种方法允许比全相位曲线观测效率高大约两倍的观测，并且更容易插入斯皮策观测计划。我们提出了我们的试点研究，从这个计划使用系外行星WASP-14 b。该系统的数据既可以作为稀疏采样的相位曲线，也可以作为启动模式的相位曲线。这两个数据集以及快照风格的观测校准星被用来验证这种技术。通过拟合我们的WASP-14 b相位快照数据集，我们成功地恢复了过境和日食深度的物理参数，以及这个稍微偏心的热木星的相位曲线形状的振幅和最大值和最小值。由于我们的数据是在一年中的许多阶段采集的，因此我们对这些参数的潜在阶段变化进行了限制。与其他已发表的WASP-14 b日食深度相比，我们没有看到日食深度变化的证据。
2016-03-10 astro-ph.EP
The Emergent 1.1-1.7 Micron Spectrum of the Exoplanet CoRoT-2b as Measured Using the Hubble Space Telescope
我们用哈勃/WFC 3和G141棱镜在1.1-1.7 $μ$ m光谱区测量了极热木星CoRoT-2b的二次食。我们发现在这个波段上平均的食深等于百万分之$395^{+69}_{-45}$，相当于黑体温度为$1788\pm18$ K。我们研究和表征了几种WFC 3仪器效应，特别是Deming等人（2013）描述的“钩”现象。我们使用的数据从几个过境系外行星系统，找到一个定量的挂钩的振幅和曝光水平的一个给定的像素之间的关系。虽然这种关系的不确定性太大，使我们能够开发一个经验校正我们的数据，我们的研究提供了一个有用的指导，优化曝光水平在未来的WFC 3观测。我们用微分法推导出行星的光谱。行星与恒星的对比度在WFC 3带通内增加到较长波长，但没有水吸收或发射到85 ppm的$3σ$极限。WFC 3光谱的斜率明显小于最佳拟合黑体的斜率。我们比较所有现有的日食数据，这颗行星的黑体光谱，并从太阳丰度和富碳（C/O=1）模型的光谱。黑体光谱是完整数据集的可接受拟合。额外的连续不透明度，由于云或阴霾，和平坦的温度分布，是强有力的候选人，以产生准黑体光谱，并占的振幅的光学日食。我们的研究结果显示了这颗行星存在逆温的模糊证据。
2014-01-17 astro-ph.EP
Observations, Thermochemical Calculations, and Modeling of Exoplanetary Atmospheres
本论文作为一个整体的目的是提供更好地了解热木星行星通过观察，进行热化学计算，并模拟其大气。我们使用了斯皮策多波长二次日食观测和具有高信噪比的目标，因为它们的深日食使我们能够探测光谱特征的特征，并更确定地评估行星大气结构和成分。第一章是一个简短的介绍。第二章介绍了WASP-14 b的斯皮策二次日食分析和大气特征。WASP-14 b是一颗高辐射、热木星。通过在大气分析中应用贝叶斯方法，我们发现与理论预测相反，没有逆温。第三章介绍了WASP-43 b斯皮策卫星的红外观测、数据分析和大气特征。WASP-43 b是轨道最近的热彗星之一，它与一颗热木星一起绕着最冷的恒星之一运行。大气分析排除了在其昼侧大气中存在强烈的逆温现象。第4章介绍了开源热化学平衡丰度（TEA）代码及其对几颗热木星的应用。TEA在迭代拉格朗日优化方案中使用吉布斯自由能最小化方法计算气态物质的丰度。代码是用Python编写的，可通过http://github.com/dzesmin/TEA向社区提供。第5章介绍了我对开源贝叶斯大气辐射转移（BART）代码的贡献，以及它在WASP-43 b上的应用。BART根据观测到的光谱信息来表征行星大气。它建立了一个行星大气模型，进行辐射传输计算以产生行星光谱模型，并使用统计模块将模型与观测结果进行比较。
2016-04-10 astro-ph.EP
Spitzer Secondary Eclipses of WASP-18b
凌日系外行星WASP-18 b是在2008年由广角行星搜索计划（WASP）发现的。斯皮策系外行星机会目标计划于2008年12月20日使用斯皮策的红外线阵列相机（IRAC）在3.6微米和5.8微米波段以及2008年12月24日在4.5微米和8.0微米波段观测到WASP-18 b的次日食。我们报告的日食深度为0.30 +/-0.02%，0.39 +/-0.02%，0.37 +/-0.03%，0.41 +/-0.02%，亮度温度为3100 +/- 90，3310 +/- 130，3080 +/- 140和3120 +/- 110 K，以增加波长的顺序。WASP-18 b是迄今为止发现的最热的行星之一，与M级恒星一样热。这颗行星的压力-温度剖面很可能具有热逆。这些观测还要求WASP-18 b具有接近于零的辐射，并且几乎没有从地球的白天到夜晚的能量重新分配。
2011-08-16 astro-ph.EP
Hot Rocks Survey V: Secondary Eclipse Photometry of GJ 3473 b with JWST/MIRI
Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；University of Southampton（南安普顿大学）；University of Bern（伯尔尼大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Trinity College Dublin, University of Dublin（都柏林三一学院，都柏林大学）
本文利用JWST/MIRI对岩石行星GJ 3473 b进行二次凌日光度测量，发现其凌日深度为186±45 ppm，排除了厚CO₂大气层的可能性，但无法确定其是否拥有大气层。
2026-04-02 astro-ph.EP
Exoplanet Spectroscopy and Photometry with the Twinkle Space Telescope
Twinkle空间望远镜是为描述系外行星和太阳系物体的特性而设计的。Twinkle在低地球太阳同步轨道上运行，配备了45厘米望远镜和可见光（0.4 - 1微米）和红外（1.3 - 4.5微米）光谱仪，可以同时运行。Twinkle是一个一般观测站，将按需提供对波长范围内各种目标的观测，这些波长范围目前无法使用其他空间望远镜观测，或只能在短期内被超额订购的观测站观测。在这里，我们探索Twinkle的光谱仪对目前已知的系外行星进行定位的能力。我们研究的光谱分辨率结合多种观测各种行星和恒星类型。我们还模拟了一些著名的行星（HD 209458 b，GJ 3470 b和55 Cnc e）的光谱检索。从今天已知的系外行星中，我们发现在一次凌日或日食中，Twinkle可以在低光谱分辨率（R < 20）下探测89颗行星，以及在通道1（1.3 - 4.5 μ m）中以更高分辨率（R > 20）探测12颗行星。通过10次观测，144颗行星的大气层可以在更高的分辨率下以R < 20和81来表征。即将进行的调查将揭示数千颗新的系外行星，其中许多将位于Twinkle的视野范围内。特别是TESS，预计将在明亮的恒星周围发现许多适合后续观测的目标。我们包括这些预期的行星，并发现行星的数量Twinkle可以观察到在近红外在一个单一的过境或日食增加到558 R > 20和41在较低的分辨率。通过叠加10次凌日或日食，…
2018-12-22 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
The First Hubble Detection of a Secondary Eclipse from a Rocky Exoplanet: the 5.4-hour planet TOI-2431 b
Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森天体物理中心）；SRON, Space Research Organisation Netherlands（荷兰空间研究组织）；Leiden Observatory（莱顿天文台）；McGill University（麦吉尔大学）；Max Planck Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天文学研究所）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Waterloo Centre for Astrophysics and Department of Physics and Astronomy, University of Waterloo（滑铁卢大学天体物理中心及物理与天文学系）
利用HST/WFC3 G141和TESS数据首次探测到岩石系外行星TOI-2431 b的次食，约束其热辐射与反照率，确立其为研究熔岩世界的基准目标。
2026-09-29 astro-ph.EP
On the Orbit of Exoplanet WASP-12b
我们使用斯皮策太空望远镜上的红外阵列相机观测了系外行星WASP-12 b的两次次日食。WASP-12 b与其G型恒星的紧密接近导致了极端的潮汐力，能够引起拱点进动，周期短至几十年。如果轨道有显著的偏心率，这种进动将是可测量的，从而导致对潮汐勒夫数的估计和对行星内部中心集中程度的评估。洛佩兹-莫拉莱斯等人报告的初始地基二次日食阶段（0.510 +/- 0.002）意味着偏心率在4.5西格玛水平。赫布等人的光谱轨道的偏心率为0.049 +/- 0.015，这是一个3西格玛的结果，意味着日食相位为0.509 +/- 0.007。然而，有一个有据可查的倾向，光谱数据高估小偏心率。我们的日食相位是0.5010 +/- 0.0006（3.6和5.8微米）和0.5006 +/- 0.0007（4.5和8.0微米）。一个不太可能的轨道岁差场景调用斯皮策观测期间的轨道对齐可以解释这种明显的差异，但洛佩兹-莫拉莱斯等人的最后日食阶段（0.510 -0.006 / +0.007）与圆形轨道一致，优于2西格玛。一个轨道与所有可用的凌日、日食和径向速度数据的拟合表明岁差小于1 sigma;一个非岁差的解拟合得更好。我们还根据最近的重新分析评论斯皮策系外行星数据的分析和报告。
2010-12-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exoplanet atmospheres with EChO: spectral retrievals using EChOSim
我们证明了系外行星特征观测任务概念的有效性，用于约束热和温暖的气体巨星和超级地球的大气特性。一系列行星的合成初级和次级凌日光谱通过EChOSim（Waldmann & Pascale 2014），以获得不同观测场景的预期噪声水平;然后，这些数据被用作NEMESIS大气反演代码和反演的大气特性的输入根据Barstow等人（2013年a）的方法，与已知输入值进行比较（温度结构，成分和云特性）。为了准确地反演大气的温度结构和成分，我们发现，需要：一颗热木星以35秒差距绕类日（G2）星运行一次，以限制明暗大气层;一颗热木星以60秒差距绕类日（G2）星运行20次，以限制明暗大气层;和30次类似GJ 1214 b行星的凌日或日食。
2014-05-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
On Correlated-noise Analyses Applied To Exoplanet Light Curves
时间相关的噪声是一个显着的不确定性来源时，建模系外行星光变曲线数据。对相关噪声的正确评估是确定我们发现的真正统计意义的基础。在这里，我们回顾了系外行星领域中最广泛使用的三种相关噪声估计方法：时间平均法、残差排列法和小波似然法。我们认为，剩余置换方法是不健全的估计参数估计的不确定性。因此，我们建议完全避免这种方法。我们描述的行为的时间平均的均方根vs。在与总观测持续时间类似的箱大小处的箱大小曲线，这可能导致被低估的不确定性。对于小波似然方法，我们注意到错误的公布的方程，并提供了一个列表中的更正。我们进一步评估这些技术的性能，通过注入和检索日食信号到合成和真实的斯皮策光变曲线，分析结果的相对精度和覆盖率统计。时间平均和小波似然方法显着提高了白噪声分析（马尔可夫链蒙特卡罗探索假设不相关的噪声）的日食深度的估计。然而，这些方法的校正并不完美，当从Spitzer数据集检索日食深度时，这些方法仅在$\sim$ 45- 65%的试验中覆盖了68%可信区域内的真实（注入）深度。最后，我们介绍了我们的开源模型拟合工具，多核马尔可夫链蒙特卡罗（{MC $^3$ }）。该软件包使用贝叶斯统计来估计（用户提供的）模型参数的最佳拟合值和可信区域。{MC $^3$ }是Python/C代码，可在https://github.com/pcubillos/MCcubed上获得。
2016-10-05 astro-ph.EP
The Hubble Space Telescope's near-UV and optical transmission spectrum of Earth as an exoplanet
我们用哈勃太空望远镜的STIS摄谱仪观测了2019年1月的月全食，以获得地球作为过境系外行星的第一个近紫外（1700-3200 $Å$）观测。能够对地外行星进行透射光谱分析的观测站和仪器已经开始规划，描述地球的透射光谱对于确保关键的光谱特征（例如，臭氧或O $_3$）在飞行任务概念研究中得到适当的捕获。O $_3$是由O $_2$光化学产生的，O是当今地球上主要代谢产物，它将作为系外行星上生命的关键证据在未来的观测中寻找。对月食的地面观测提供了地球在光学和近红外波长的透射光谱，但最强的O $_3$特征是在近紫外波段。我们描述的意见和方法，用于提取透射光谱从哈勃月食光谱，并确定光谱特征的O $_3$和瑞利散射在3000-5500毫米区域的地球的透射光谱相比，地球模型，包括在地球大气中的折射效应在月食。我们的近紫外光谱是没有特征的，这是因为在日食期间，由于O $_3$的吸收非常强，近紫外太阳光在地球大气层中没有完全衰减，并且当太阳光通过O $_3$层而不是在它上面的高度传输到月球表面时，错过了狭窄的时间跨度。
2020-08-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Eclipse Mapping with Ariel: Future Prospects for a Population-Level Mapping Survey
阿丽尔通过模拟与检索框架评估其日食映射潜力，发现其可高效完成群体层面的系外行星大气映射，为未来研究提供重要数据。
2025-11-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
A Systematic Retrieval Analysis of Secondary Eclipse Spectra I: A Comparison of Atmospheric Retrieval Techniques
系外行星大气层的光谱为我们提供了机会，以提高我们对这些物体的了解，就像我们自己的太阳系遥感增加了我们对太阳系机构的了解。目前的挑战是定量确定数据所允许的温度和物种丰度范围。这一挑战往往是困难的，因为大多数系外行星光谱的信息含量很低，这通常会导致解释中的简并。各种各样的温度和丰度检索方法已被应用于系外行星光谱，但没有以前的调查试图比较这些方法。在这项调查中，我们比较了三种不同的检索方法：最优估计，差分进化马尔可夫链蒙特卡罗，和Bootstrap蒙特卡罗。我们称我们的检索算法套件为加州理工学院的逆向建模和检索算法（CHIMERA）。我们讨论了我们可以预期的丰度和温度的不确定性，鉴于目前的观测以及潜在的未来观测，并得出什么结论，鉴于这些不确定性。总的来说，我们发现这三种方法对于预计来自未来潜在星载任务的高质量光谱是一致的，但对于代表当前观测结果的低质量光谱则不一致。我们还表明，高斯后验概率分布的最优估计方法的假设是有效的高质量的光谱数据。我们还讨论了我们的模型推断的系外行星大气，这当然是重要的理解形成环境的C O比的影响。更具体地说，我们表明，在几个测光点的观测极限，检索的C/O是偏向于太阳附近的值和附近的一个简单地由于假设的无信息先验。
2013-08-22 astro-ph.EP
Water vapor in the spectrum of the extrasolar planet HD 189733b: 2. The eclipse
对系外行星的光谱观测对于推断其大气的组成和性质至关重要。HD 189733 b是研究最广泛的系外行星之一，也是热木星模型的基石。在本文中，我们报告的天侧发射光谱的HD 189733 b的波长范围为1.1至1.7 $μ$ m获得的哈勃空间望远镜宽视场相机3在空间扫描模式。数据的质量是这样的，即使是一个简单的分析产生一个高精度的泊松噪声限制的频谱：中位数1- $σ$不确定性是57 ppm每0.02 $μ$ m bin。我们还建立了一个白光曲线校正系统的影响，并得出一个绝对的日食深度为96 $\pm$ 39 ppm。得到的光谱显示了水蒸气吸收的边缘证据，但也可以很好地解释了黑体光谱。然而，结合这些WFC 3的数据与以前的斯皮策测光观测是最好的解释了一天侧的大气HD 189733 b没有逆温和一个接近太阳或太阳下的H $_2$ O丰度在无云的大气。或者，这种明显的太阳下丰度可能是云或霾的结果，未来的研究需要调查。
2014-09-20 astro-ph.EP
Single Transits and Eclipses Observed by K2
开普勒任务的光度测量数据已被用于发现和表征数千个凌日系外行星和食双星系统。这些发现使得对发生率的实证研究成为可能，这些研究表明系外行星无处不在，并且存在于各种各样的系统架构和物理组成中。由于这些飞行任务的探测战略对短轨道周期最为敏感，因此这些物体绝大多数都位于距其主星1天文单位的范围内。尽管其他探测技术已经成功地识别出了位于各自宿主恒星雪线之外更宽轨道上的系外行星（例如，径向速度，微透镜，直接成像），在这个群体中的发生率仍然没有得到很好的限制。因此，从开普勒和K2的档案数据中识别长周期天体（LPOs）从统计和理论的角度来看都是有价值的，特别是对于被认为严重影响其各自系统的形成和演化动力学的大质量气体巨星。在这里，我们提出了一个目录的164个单一的过境和日食候选人在一个全面的调查，所有目前可用的K2数据检测。
2018-02-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
