A Lack of Variability Between Repeated Spitzer Phase Curves of WASP-43b
虽然热彗星的全球大气层已经被广泛地使用相位曲线观测进行了研究,但这些数据中的时间变化水平并没有得到很好的限制。为了研究行星相位曲线可能的时间变化,我们使用斯皮策太空望远镜观察了热木星WASP-43 b在4.5微米处的两条全轨道相位曲线,并重新分析了史蒂文森等人(2017)之前的4.5微米相位曲线。我们发现这三个相位曲线之间没有显着的时间变化,跨越数周到数年的时间尺度。这三个观测结果最适合于一个单一的相位曲线,其食深为3907 ± 85 ppm,昼侧积分亮度温度为1479 ± 13 K,夜侧积分亮度温度为755 ± 46 K,峰值东移10.4 ± 1.8度。为了模拟我们的观测结果,我们用各种垂直范围的简单云模型对WASP-43 b进行了3D大气环流模型模拟。在将这些模拟与我们的观测结果进行比较时,我们发现WASP-43 b可能有一个多云的夜晚,过渡到一个相对无云的白天。我们估计,WASP-43 bs垂直云厚度超过三个压力标度高度的任何变化都与我们观察到的变化上限不一致。因此,这些观测结果表明,WASP-43 bs云在长达数年的时间尺度上在垂直和空间范围内是稳定的。这些结果强烈表明,从以前的,单斯皮策相位曲线观测热彗星的大气特性可能会告诉我们这些大气的平衡特性。
2023-02-15 astro-ph.EP
Constraining Planetary Albedo of JWST Targets in the TESS bandpass, using TESS, HST and Spitzer Eclipse Depth Observations
本研究利用TESS、HST和Spitzer观测数据,约束了六颗JWST目标热木星的TESS波段掩食深度与几何反照率,同时分析了其大气金属丰度、碳氧比、热量再分布等特性,验证了相关结果与既往研究的一致性。
2024-10-07 astro-ph.EP
WASP-8b: Characterization of a Cool and Eccentric Exoplanet with Spitzer
WASP-8b的质量是木星的2.18倍,在一个偏心($e=0.31$)8.16天的轨道上。它的时间平均平衡温度为948 K,是斯皮策太空望远镜观测到的辐射最少的热彗星之一。我们分析了WASP-8b在3.6、4.5和8.0 { \microns }红外阵列相机波段观测到的六条次食测光光变曲线。日食深度分别为$0.113\pm 0.018$ %、$0.069\pm 0.007$ %和$0.093\pm 0.023$ %,给出的亮度温度分别为1552、1131和938 K。我们使用逐行辐射转移代码和马尔可夫链蒙特卡罗采样器表征了该行星的大气热廓线和成分。数据表明,没有热逆,独立于任何假设的化学成分。我们注意到一个非常高的3.6-{ \microns }亮度温度(1552 K),通过模拟偏心引起的热变化,我们发现,这个温度是合理的辐射时间尺度小于$\sim 10^{2}$小时。然而,由于没有模型光谱很好地拟合所有三个数据点,温度差异仍然是一个悬而未决的问题。
2013-03-21 astro-ph.EP
Secondary Eclipse Photometry of the Exoplanet WASP-5b with Warm Spitzer
我们目前的测光太阳系外行星WASP-5 b在3.6和4.5微米波段所采取的斯皮策太空望远镜的红外线阵列相机的一部分,延长温暖的使命。通过在这两个波长下检查行星二次日食的深度,我们可以对行星的大气压力-温度分布和化学性质进行联合限制。我们在3.6微米和4.5微米波段分别测量了0.197% +/- 0.028%和0.227% +/- 0.025%的二次日食深度。我们的观测结果与显示出炎热白昼的模型最匹配,并且根据我们选择的模型,弱逆温或根本没有逆温。我们测量到的日食中心的平均偏移量为0.078 +/- 0.032小时,转换为ecos(omega)= 0.0031 +/- 0.0013,与圆形轨道一致。我们没有看到任何日食时间变化的证据,可以与以前的凌日研究报告相比。
2013-07-08 astro-ph.EP
An Analysis of Spitzer Phase Curves for WASP-121b and WASP-77Ab
本研究分析两颗热木星的Spitzer相位曲线,测得振幅、偏移与昼夜亮度温度,并结合环流和能量平衡模型揭示热量再分布、磁阻力及高反照率特征。
2025-03-16 astro-ph.EP
Warm Spitzer and Palomar Near-IR Secondary Eclipse Photometry of Two Hot Jupiters: WASP-48b and HAT-P-23b
我们报告的二次日食测光的两个热彗星,WASP-48 b和HAT-P-23 b,在3.6和4.5 μ m采取的斯皮策太空望远镜上的红色阵列相机在温暖的斯皮策任务,并在H和Ks波段的宽视场红外相机在帕洛玛200英寸黑尔望远镜。WASP-48 b和HAT-P-23 b分别是一颗稍有演化的老F星和一颗早期G矮星的质量为100亿和两倍100亿的天体。在H、Ks、3.6 μ m和4.5 μ m波段,我们分别测量了WASP-48 b的二次日食深度为0.047% +/-0.016%、0.109% +/-0.027%、0.176% +/-0.013%和0.214% +/- 0.020%。在Ks、3.6 μ m和4.5 μ m波段,我们分别测量到HAT-P-23 b的二次日食深度为0.234% +/-0.046%、0.248% +/-0.019%和0.309% +/- 0.026%。对于WASP-48 b和HAT-P-23 b,我们分别测量到相对于圆形轨道的二次日食预测时间的2.6 +/- 3.9分钟和4.0 +/- 2.4分钟的延迟,|e cos(Ω)|0.0053和0.0080,两者都符合圆形轨道。这些行星的昼面发射光谱被黑体很好地描述,其有效温度为2158 +/- 100 K(WASP-48 b)和2154 +/- 90 K(HAT-P-23 b),对应于零周度情况下的中等再循环。我们测量的日食…
2013-12-28 astro-ph.EP
Spitzer Phase Curve Constraints for WASP-43b at 3.6 and 4.5 microns
先前对热量再分配效率(将能量从行星高辐射的昼面传输到其永恒黑暗的夜面的能力)的测量显示,系外行星之间存在相当大的差异。理论模型预测潮汐锁定行星的热再分配效率和温度之间存在正相关关系;然而,最近的HST WASP-43 b光谱相位曲线结果与目前的预测不一致。使用斯皮策太空望远镜,我们在3.6和4.5微米处总共获得了WASP-43 b的三条相位曲线观测结果(P=0.813天)。第一个3.6微米的访问展示了虚假的夜面发射,需要调用我们的无云大气检索的非物理条件。另外两次访问表现出强烈的昼夜对比,与HST数据一致。为了调和与理论预测的偏差,WASP-43 b需要有一个高海拔的夜侧云/霾层来阻挡其热辐射。云/霾可以在地球凉爽的、几乎逆行的中纬度气流中产生,然后在高海拔地区穿过它的夜面消散。由于中纬度流动只在快速旋转($\lesssim1$白天)的行星中出现,这可以解释观测到的将测量到的昼夜对比度与行星旋转速率相关联的趋势,该趋势与所有当前斯皮策相位曲线结果相匹配。结合独立的行星排放测量从多个阶段,我们得到一个精确的昼侧半球H2O丰度($2.5\times 10^{-5} - 1.1\times 10^{-4}$在1 $σ$置信度),并假设化学平衡和缩放的太阳丰度模式,我们得出相应的金属丰度估计是一致的太阳(0.4 - 1.7)。在相同的假设下,使用检索到的全球CO+CO2丰度,我们估计可比的…
2016-12-30 astro-ph.EP
Thermal Emission of WASP-14b Revealed with Three Spitzer Eclipses
系外行星WASP-14 b是一颗高辐射的热木星。Joshi等人计算出,当整个行星的质量为7.3 +/- 0.5木星质量,半径为1.28 +/- 0.08木星半径时,零辐射和再辐射的平衡温度Teq为1866 K。它的平均密度为4.6 g/cm 3,是已知周期小于3天的行星中密度最高的行星之一。我们用斯皮策太空望远镜获得了三条二次食光变曲线。最佳联合拟合模型的食深为4.5 μm处的$0.224\%$ +/- $0.018\%$和8.0 μm处的$0.181\%$ +/- $0.022\%$。相应的亮度温度为2212 +/- 94 K和1590 +/- 116 K。系统模型之间的一点模糊性表明,3.6 μm的食深为$0.19\%$ +/- $0.01\%$,亮温为2242 +/- 55 K。尽管受到了极强的辐射,WASP-14 b并没有显示出任何明显的逆温迹象。此外,目前的数据名义上有利于昼夜能量再分配小于$~30\%$的模型。目前的数据通常与富氧以及富碳的组合物一致,尽管富氧组合物提供了稍微更好的拟合。我们确认一个显着的偏心率为e = 0.087 +/- 0.002,并完善其他轨道参数。
2013-11-19 astro-ph.EP
Warm Spitzer Occultation Photometry of WASP-26b at 3.6μm and 4.5μm
本文介绍了WASP-26在3.6μm和4.5μm波段的新的暖斯皮策掩星测光以及在g、r和i波段的新的凌日测光。我们报告了WASP-26 b的第一次掩星探测,在3.6μm和4.5μm处的掩星深度分别为0.00126 +/- 0.00013和0.00149 +/- 0.00016,对应的亮度温度分别为1825+/-80K和1725+/-89K。我们发现轨道的偏心率在1σ水平上与圆轨道一致,3σ上限e < 0.04。根据Knutson et al.(2010)的活动-反转关系,WASP-26 b被预测为具有热反转。从日食深度推断出的亮度温度与等温大气一致,尽管这颗行星可能存在微弱的逆温。这些数据同样很好地符合大气模型,或没有热反演。我们发现,类太阳恒星的活动变化在几个月或几年的时间尺度上不会改变足够的解释克努森等人。(2010)活动反演关系,提供了测量的活动水平是平均数个晚上。需要进一步的数据来完全限制大气的热结构,因为这颗行星非常接近有和没有逆温的大气之间的边界。
2013-03-20 astro-ph.EP
Spitzer 3.6 micron and 4.5 micron full-orbit lightcurves of WASP-18
我们提出了新的光变曲线的大规模热木星系统WASP-18获得的斯皮策航天器覆盖整个轨道在3.6微米和4.5微米。这些光变曲线用于测量WASP-18 b的热相效应的幅度、形状和相位。我们发现,我们的热相位效应的结果是有限的,约0.01%的精度由系统的未知来源的噪声源。在这个精度水平上,我们发现热相位效应具有近似等于二次食深度的峰到峰幅度,具有正弦形状,并且最大亮度发生在与中间掩星相同的相位处,在3.6微米处在约5度内,在4.5微米处在约10度内。热相位曲线的形状和幅度意味着行星大气层内的热量再分配水平非常低。我们还进行了单独的分析,以确定系统的几何形状,通过拟合的光曲线模型的数据覆盖的掩星和过境。我们在3.6微米和4.5微米处测量的二次日食深度与以前的测量结果非常一致,这意味着WASP-18 b的反射率非常低。系统的参数(质量、半径等)从我们的分析中得到的结果也与以前的研究很好地一致,但精度有所提高。我们使用新的高分辨率成像和公布的平均径向速度变化率的限制,以检查是否存在任何可能影响我们结果的暗淡伴星。我们发现,在斯皮策波长的恒星伴星WASP-18的通量不太可能有任何显着的贡献。我们发现,没有证据表明日食的时间变化从一个线性星历大于约100秒超过3年。
2012-10-20 astro-ph.EP
The Hubble PanCET program: Transit and Eclipse Spectroscopy of the Hot Jupiter WASP-74b
行星就像孩子一样,每一个都是独一无二的。要更好地了解它们的集体属性,就需要对每一颗行星有更深入的了解。在此,我们将热木星WASP-74 b的凌日和日食光谱添加到不断增长的系外行星大气光谱库数据集中。利用哈勃太空望远镜(HST)和斯皮策太空望远镜(\textit{Spitzer})观测了WASP-74 b的6次凌日和3次日食,得到了最完整、最精确的大气光谱。我们没有发现TiO/VO和超瑞利散射的证据。凌日显示出一个柔和的水的功能与强大的瑞利散射延伸到红外线。日食显示了一个无特征的黑体状的WFC 3/G 141光谱和斯皮策3.6 $μm$波段的弱甲烷吸收特征。未来的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)需要进行后续观测来证实这些结果。
2021-10-09 astro-ph.EP
Secondary Eclipse Photometry of WASP-4b with Warm Spitzer
我们目前的测光的巨大太阳系外行星WASP-4 b在3.6和4.5微米采取的红外线阵列相机上的斯皮策太空望远镜的一部分,斯皮策的延长温暖的使命。我们发现3.6和4.5微米波段的二次日食深度分别为0.319+/-0.031%和0.343+/-0.027%,并显示了行星大气的模型发射光谱和压力-温度分布。这些日食深度与水和其他分子吸收的模型发射光谱很好地拟合,类似于TrES-3和HD 189733 b所使用的光谱。根据我们选择的模型,这些结果表明,这颗行星要么有一个弱的昼侧温度逆温,要么根本没有逆温。在这颗高辐射行星上没有强烈的逆温现象,这与高辐射行星预期会有逆温现象的想法相反,这可能是由于高层大气中存在未知的吸收剂。这一结果可能是因为WASP-4 b的G7 V宿主恒星的活动水平略有提高,这可能会增加该行星接收到的紫外线通量,从而减少了行星大气中未知平流层吸收剂的丰度,如Knutson等人(2010年)所述。我们也没有发现二次日食的时间偏移的证据,并将其上限定为2 sigma。|生态系统(omega)|0.0024,这限制了潮汐加热模型的范围,可以解释这颗行星的膨胀半径。
2010-11-17 astro-ph.EP
3.6 and 4.5 $μ$m ${\it Spitzer}$ Phase Curves of the Highly-Irradiated Hot Jupiters WASP-19b and HAT-P-7b
我们分析了使用斯皮策太空望远镜在3.6和4.5 $μ$ m处获得的过境热彗星WASP-19 b和HAT-P-7 b的全轨道相位曲线观测。对于WASP-19 b,我们测量了$0.485\%\pm 0.024\%$和$0.584\%\pm 0.029\%$在3.6和4.5 $μ$ m处的二次食深度,这与有效温度为$2372 \pm 60$ K的单个黑体一致。HAT-P-7 b的3.6和4.5 $μ$ m的二次食深度分别为$0.156\%\pm 0.009\%$和$0.190\%\pm 0.006\%$,它们可以用有效温度为$2667\pm 57$ K的单个黑体很好地描述。比较相曲线的一维和三维大气模型的预测,我们发现,WASP-19 b的昼侧排放是一致的模型大气没有昼侧逆温和适度有效的昼夜环流。我们还检测到一个向东移动的热点,这表明存在一个超旋转的赤道喷流。相比之下,HAT-P-7 b的昼侧发射表明昼侧热逆温和相对低效的昼夜环流;没有检测到热点转移。对于这两颗行星,这些相同的模型与测量的夜面发射不一致。WASP-19 b的模型数据比较中的差异可能是由高海拔硅酸盐云的夜面和/或高大气金属丰度解释的,而HAT-P-7 b的非常低的3.6 $μ$ m的夜面行星亮度可能表明全球C/O比增强。我们分别计算了WASP-19 b和HAT-P-7 b的0($<0.08$在$1σ$)和$0.38\pm …
2016-05-27 astro-ph.EP
Global Climate and Atmospheric Composition of the Ultra-Hot Jupiter WASP-103b from HST and Spitzer Phase Curve Observations
我们目前的热相位曲线测量热木星WASP-103 b观测哈勃/WFC 3和斯皮策/IRAC。相位曲线有很大的振幅和可忽略的热点偏移,表明穷人的热量再分配到夜侧。我们适合的相位变化与一系列的气候图,并发现球谐函数模型一般提供了最佳的配合。相位分辨光谱与WFC 3带通中的黑体一致,亮度温度范围从夜侧的$1880\pm40$ K到昼侧的$2930 \pm 40$ K。昼侧光谱在斯皮策波段有一个明显更高的亮度温度,可能是由于CO排放和逆温。逆温在夜面不存在。我们检索了大气成分,发现成分是中等金属富集($\mathrm{[M/H]} = 23^{+29}_{-13}\times$太阳)和碳氧比低于0.9在$3\,σ$的信心。与较冷的热离子交换器相反,我们没有检测到来自水的光谱特征,这归因于部分H $_2$ O解离。我们比较的相位曲线的三维大气环流模型,并发现磁阻力的影响,需要匹配的数据。我们还将WASP-103 b光谱与褐矮星和年轻的直接成像同伴进行了比较,发现这些物体具有明显更大的水特征,表明表面重力和辐照环境在塑造热彗星光谱方面起着重要作用。这些结果突出了系外行星大气的3D结构,并说明了相位曲线观测对于理解其复杂的化学和物理的重要性。
2018-06-06 astro-ph.EP
Spitzer phase curve observations and circulation models of the inflated ultra-hot Jupiter WASP-76b
许多热彗星的大半径只能通过具有热内部彗星的模型来匹配,最近的理论工作表明,热彗星的内部演化对其大气结构有重大影响。由于其膨胀的半径,低重力和超热的平衡温度,WASP-76 b是研究内部演化对可观测性质影响的理想案例。热的内部应该最强烈地影响行星的非辐照面,因此全相位曲线观测对于确定内部对热彗星大气层的影响至关重要。在这项工作中,我们提出了第一个斯皮策相位曲线观测的WASP-76 b。我们发现,WASP-76 b有一个超热的白天和相对寒冷的夜晚,亮度温度分别为$2471 \pm 27~\mathrm{K}$ / $1518 \pm 61~\mathrm{K}$在$3.6~\micron$和$2699 \pm 32~\mathrm{K}$ / $1259 \pm 44~\mathrm{K}$在$4.5~\micron$。这些结果为昼侧逆温提供了证据。两个信道都表现出在$3.6~\micron$处的$0.68 \pm 0.48^{\circ}$和在$4.5~μ\mathrm{m}$处的$0.67 \pm 0.2^{\circ}$的小相位偏移。我们比较我们的意见,一套考虑两个端员的内部温度以及广泛的摩擦阻力强度的大气环流模型。强摩擦阻力是必要的,以配合小相位偏移和冷夜面温度观察。从我们的无云GCM套件,我们发现,只有一个寒冷的内部的情况下,可以重现寒冷的夜面和大的相位曲线振幅在$4.5~\…
2021-08-18 astro-ph.EP
Statistical Characterization of Hot Jupiter Atmospheres using Spitzer's Secondary Eclipses
我们报告了78次日食深度的36个过境热彗星的样本观察到3.6和4.5微米使用斯皮策太空望远镜。我们对其中27颗行星的日食结果是新的,包括高度辐射的世界,如KELT-7 b,WASP-87 b,WASP-76 b和WASP-64 b,以及JWST的重要目标,如WASP-62 b。我们发现WASP-62 b有一个微偏心轨道e cos(omega)= 0.00614+/- 0.00064,并确认了HAT-P-13 b和WASP-14 b的偏心率。其余的都与圆形轨道一致,但我们发现统计证据表明,在1到5天的范围内,偏心率随着轨道周期的增加而增加。我们对行星的昼侧亮度温度产生了Cowan和Agol(2011)之后的太阳活动和热量再分布的信息。最高昼侧温度超过~ 2200 K的行星与零太阳辐射和恒星辐照度在昼侧半球的均匀分布一致。我们最有趣的结果是,我们检测到的系统之间的差异,这些热辐射与黑体相比,出射光谱。在我们样品的整个温度范围内(800 K至2500 K),观察到的亮度温度比Tb(4.5)/Tb(3.6)随平衡温度增加100 +/- 24 ppm/K。现有的模型无法预测在如此大的温度范围内的这种趋势。我们认为,这可能是由于大气温度分布的结构差异之间的真正的行星大气相比,模型。
2020-01-23 astro-ph.EP
The Hubble PanCET Program: A Featureless Transmission Spectrum for WASP-29b and Evidence of Enhanced Atmospheric Metallicity on WASP-80b
我们提出了一个统一的分析,从哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜的两个温暖的气体巨星轨道K型恒星- WASP-29 b和WASP-80 b的过境观测。的透射光谱,跨度为0.4-5.0 $μ$米,解释使用一套化学平衡PLATON大气反演。这两颗行星都显示出沿昼夜分界线存在显著气溶胶不透明度的证据。WASP-29 b的光谱在整个可见光和近红外波段都是平坦的,这表明存在延伸到低压的冷凝云。光谱特征的缺乏阻碍了我们约束大气金属丰度和C/O比的能力。相比之下,WASP-80 b在1.4 $μ$ m处显示出明显的H $_2$ O吸收特征,以及由细颗粒气溶胶和/或变星上未遮蔽点的污染引起的陡峭的光谱斜率。WASP-80 b加入了少数气体巨行星的行列,这些行星显示出大气金属丰度增强的证据:透射光谱与金属丰度一致,从多云边缘的$\sim$ 30-100倍太阳到无云情况下的几百倍太阳。除了水的检测,我们推断CO $_2$在大气中的WASP-80 b的基础上,在斯皮策4.5 $μ$米带通增强过境深度的存在。通过对斯皮策日食的补充分析,我们发现WASP-29 b和WASP-80 b的昼侧辐射分别与$937 \pm 48$和$851 \pm 14$ K的亮温相一致,表明昼夜热输送相对较弱,邦德辐射较低。
2022-07-01 astro-ph.EP
Trends in Spitzer Secondary Eclipses
众所周知,入射恒星通量的大小是决定短周期气体巨行星昼夜温度梯度和大气化学的最重要因素。然而,其他因素,如行星与行星之间的大气金属含量变化,C/O比和云的性质,也可能有助于观察到这群行星的红外光谱的多样性。在这项研究中,我们提出了新的3.6和4.5微米的二次日食测量五个过境气体巨行星:HAT-P-5 b,HAT-P-38 b,WASP-7 b,WASP-72 b和WASP-127 b。我们检测日食在至少一个带通的所有五个行星,并确认圆形轨道的所有行星,除了WASP-7 b,这表明一个非零偏心率的证据。在Garhart et al.(2020)的工作基础上,我们将这些新行星置于更广泛的背景下,将它们与所有测量到斯皮策二级日食的行星样本进行比较。我们发现入射通量是决定短周期气体巨行星大气化学和环流模式的唯一最重要的因素。虽然我们也可能期望表面重力和宿主恒星金属丰度发挥次要作用,但我们没有发现与这两个变量中任何一个相关的证据。
2021-03-29 astro-ph.EP
Mass Loss from the Exoplanet WASP-12b Inferred from $\textit{Spitzer}$ Phase Curves
系外行星WASP-12 b是新兴的超热、超小质量系外行星的原型。过去的模型预测-近紫外线观测显示-这颗行星正在失去质量。我们提出了一个分析两套3.6 $μ$ m和4.5 $μ$ m $\textit{Spitzer}$相位曲线观测的系统,显示出明确的证据,红外辐射从气体剥离的行星,和气体似乎是直接流向或远离主恒星。这种吸积特征只在4.5 $μ$ m处看到,而不是在3.6 $μ$ m处,这表明CO发射在较长波长处或黑体发射来自冷的$\lesssim$ 600 K气体。目前还不清楚为什么WASP-12 b是唯一一个表现出这种质量损失特征的超热木星,但也许WASP-12 b的轨道正在衰减,而其他系外行星的轨道可能更稳定;或者,WASP-12 A的高能辐射可能比其他宿主恒星更强。我们还发现了在3.6 $μ$ m处$6.4σ$($46.2^{\circ}$)水平的相位偏移可变性的证据。
2019-09-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Introducing a New Spitzer Master BLISS Map to Remove the Instrument-Systematic -- Phase-Curve-Parameter Degeneracy, as Demonstrated by a Reanalysis of the 4.5$μm$ WASP-43b Phase Curve
虽然斯皮策IRAC系统学通常很好地理解,但每个数据集都可以提供自己的挑战,继续教我们这些系统学的基本功能形式。多个研究小组用不同的去趋势技术分析了WASP-43 b的相位曲线,每个研究小组都得到了不同的结果。在这项工作中,我们再看看WASP-43 b,同时探索双线性插值亚像素灵敏度(BLISS)映射,点响应函数半高全宽(PRF-FWHM)去趋势和相位曲线参数之间的退化关系。我们发现,在两个模型中的去趋势参数之间有很强的相关性,最佳拟合相位曲线幅度变化强烈时,数据在时间上分箱。为了消除这种退化,我们提出了一个新的高斯质心像素内灵敏度地图(以下称为固定灵敏度地图),使用3,712,830曝光跨越5年,在4.5 $μm$的各种光圈大小。我们发现在3.6 $μm$的灵敏度的时间变异性的证据,并没有产生一个访问独立的地图,该通道。使用固定的4.5 $μm$像素内灵敏度图,WASP-43 b的最佳拟合不再随箱大小而强烈变化,并且不再需要PRF-FWHM去趋势来去除相关噪声。对于不完全落在最佳点内的数据集,在斯皮策相位曲线的分析中不应使用时间分组。我们确认夜侧发射WASP-43 b与磁盘集成的夜侧温度为806 $\pm$ 48 K在4.5 $μm$。4.5 $μm$地图可从\url{github.com/kevin218/POET}获得
2020-07-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Dark World: A Tale of WASP-43b in Reflected Light with HST WFC3/UVIS
光学,反射光日食观测提供了一个直接探测系外行星散射特性,如气溶胶。我们在这里提出的光度,WASP-43 b的反射光观测使用HST WFC 3/UVIS仪器与F350 LP过滤器(346- 822 nm)涵盖整个光学波段。这是第一个反射光,光度日食使用紫外线扫描模式;因此,我们进一步详细介绍我们的扫描提取和分析管道Arctor。我们对WASP-43 b的HST WFC 3/UVIS食光曲线得出食光深度的3-σ上限为67 ppm,这意味着WASP-43 b有一个非常黑暗的昼侧大气。在我们的大气建模活动中,我们将反射光约束与全球环流和云模型的预测进行了比较,并以HST和Spitzer对WASP-43 b的观测为基准。我们推断,我们没有检测到云的向阳面内的压力水平探测HST WFC 3/UVIS与F350 LP过滤器(P > 1巴)。这与GCM基于先前WASP-43 b观测的预测一致。WASP-43 b与HST和斯皮策观测的昼侧发射光谱结果可能不会受到云粒子贡献的显著影响。
2021-03-30 astro-ph.EP
Transmission Spectroscopy of the Hot-Jupiter WASP-12b from 0.7 to 5 microns
自从第一次报告在其昼侧大气中存在潜在的非太阳碳氧比(C/O)以来,高度辐射的系外行星WASP-12 b一直受到严格的审查,并成为许多后续观测的对象。此外,最近从WASP-12发现的恒星双星伴星~1”使观测数据的解释变得模糊。在这里,我们提出了新的地面多目标透射光谱观测WASP-12 b,我们获得了连续两个晚上在红色光学与Gemini-N/GMOS。在校正WASP-12的恒星同伴的影响后,我们发现这些数据排除了无云的H2大气,没有额外的不透明度来源。我们检测的透射光谱中的功能,可能是由于金属氧化物(如TiO和VO)的富O的气氛或金属氧化物(如TiH)的富C的气氛。我们还重新分析了来自HST/WFC 3的WASP-12 b的近红外透射光谱观测和来自Warm Spitzer的宽带透射光度测量。我们属性的WFC 3数据中的广泛的光谱功能,无论是H2O或CH 4和HCN的富O或富C的大气,分别。斯皮策的数据表明,在红外波长下,过境深度比模型预测的要浅,尽管统计显著性较低。WASP-12 b的多仪器宽波长分析表明,透射光谱可以很好地近似于一个简单的瑞利散射模型,行星终止温度为1870 +/- 130 K。我们的结论是,需要额外的高精度数据和孤立的光谱测量的伴星放置明确的约束WASP-12 b的大气成分。
2014-04-26 astro-ph.EP
The thermal emission of the exoplanets WASP-1b and WASP-2b
我们提出了一个凌日系外行星WASP-1b和WASP-2b使用斯皮策太空望远镜的热辐射的比较研究。这两颗行星的质量非常相似,但受到的辐射水平不同,预计它们将落在有和没有热平流层的行星之间急剧过渡的两侧。WASP-1b是迄今为止研究过的辐射最高的行星之一。我们测量了两颗行星(3.6- 8.0 μ m)在所有四个IRAC波段的行星/恒星对比度,我们的结果表明WASP-1b的大气中存在强烈的温度反演,特别是在8 μ m处,而WASP-2b没有反演。在这两种情况下,测得的日食深度有利于入射能量不能有效地从地球的昼侧重新分配到夜侧的模型。我们拟合斯皮策光变曲线,同时与最好的径向速度曲线和过境测光,以提供最新的测量系统参数。我们在这两颗行星的轨道上都没有发现明显的偏心率,这表明WASP-1b膨胀的半径不太可能是潮汐加热的结果。最后,通过绘制所有已知行星在8 μ m和4.5 μ m处的次食深度与辐照度的比值,我们发现了在2 x 10^9 erg/s/cm ^2的辐照水平下,热彗星发射光谱急剧跃迁的证据。我们认为,这种转变可能是由于TiO的存在下,在最强烈的辐射热的超导体的上层大气中。
2010-04-06 astro-ph.EP
Spitzer thermal phase curve of WASP-121 b
本文利用小波像素ICA处理Spitzer对超热木星WASP-121 b的热相位曲线,揭示其昼夜温差、低效热再分布及罕见西移热点,并验证其作为JWST比较基线的价值。
2023-08-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
Thermal emission from WASP-24b at 3.6 and 4.5 μm
目标。我们观察掩星的WASP-24 b测量亮度温度,并确定其大气是否表现出热逆温(平流层)。方法.我们利用斯皮策太空望远镜观测了WASP-24 b在3.6和4.5 μm的掩星。有人认为恒星活动和反转的存在之间存在相关性,因此我们分析了现有的HARPS光谱,以计算WASP-24的log R 'HK,从而确定该恒星是否色球活动。我们还用CAHA 2.2-m望远镜在Strömgren u和y波段观测到WASP-24 b的凌日。结果我们在3.6 μm处测量的掩星深度为0.159 \pm 0.013%,在4.5 μm处测量的掩星深度为0.202 \pm 0.018%。对应的行星亮温分别为1974 \pm 71 K和1944 \pm 85 K。有和没有热反演的大气模型同样适合的数据,我们无法约束的存在下,没有额外的掩星测量在近红外。我们发现日志R 'HK = -4.98 \pm 0.12,表明WASP-24不是一个色球活跃的恒星。我们对新的和以前公布的数据进行了全球分析,改进了系统参数,我们没有发现WASP-24 b轨道是非圆形的证据。结论.这些结果强调了补充斯皮策测量的重要性,在较短的波长观测,以获得全面了解热木星大气。
2012-08-20 astro-ph.EP
Exoplanet atmosphere retrievals in 3D using phase curve data with ARCiS: application to WASP-43b
目的。建立一个包含系外行星大气3D性质的检索框架,并将其应用于热木星系外行星WASP-43 b观测到的发射相位曲线和透射光谱。方法.我们介绍了我们的3D框架,它可以作为GitHub的独立模块免费提供。我们使用大气建模和贝叶斯反演包ARCiS(巧妙的建模代码为系外行星科学)进行8个三维反演的同时传输(HST/WFC 3)和相位相关的发射(HST/WFC 3,斯皮策/IRAC)观测的WASP-43 b作为案例研究。我们评估输入假设如何影响我们的检索结果。特别是,我们看看约束平衡化学与自由分子检索,没有云与参数化云的情况下,并使用斯皮策相位数据,已减少从两个不同的文献来源。对于自由化学检索,我们检索丰富的H2O,CH 4,CO,CO2,AlO,和NH3作为相位的函数,与更多的物种被认为是平衡化学检索。结果我们发现一致的超太阳C/O(0.6-0.9)和超太阳金属丰度(1.7-2.9 dex)的所有检索设置,假设平衡化学。大气热量分布,热点移动(15.6对4.5不同的斯皮策数据集),和温度结构的斯皮策发射相位数据的影响。与其他研究的WASP-43 b,包括可用的GCM模拟进行比较。结论.我们开发的参数化3D设置提供了一个有价值的工具来分析广泛的观测数据集,如光谱相位曲线。不久的将来,詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)和Ariel等任务的观测将大大提高我们对WASP-43 b等系外行星大气层的…
2022-06-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
Spitzer Secondary Eclipse Observations of Five Cool Gas Giant Planets and Empirical Trends in Cool Planet Emission Spectra
在这项工作中,我们提出了斯皮策3.6和4.5微米的二次日食观测五个新的冷(<1200 K)过境气体巨行星:HAT-P-19 b,WASP-6b,WASP-10 b,WASP-39 b和WASP-67 b。我们比较我们测得的日食深度的一套大气模型的预测和日食深度的行星与以前发表的意见,以限制气体巨行星大气层的温度和质量相关的属性。我们发现,比木星质量小的行星的昼侧发射光谱需要具有有效的能量循环到夜侧和/或增加的反射率的模型,而那些质量大于木星的行星始终与低效率循环和低反射率的模型最匹配。在这些相对较低的温度下,我们预计大气中甲烷与CO的比例会随着金属丰度的变化而变化,因此我们使用对这些行星的观测来限制它们的大气金属丰度。我们发现,最大质量的行星的昼侧发射光谱是最匹配的太阳金属丰度大气模型,但我们不能把我们的样本中的较小的行星的金属丰度强约束。有趣的是,我们发现这些冷凌日行星的3.6和4.5微米亮度温度的比率与行星温度无关,而是与行星质量有初步的相关性。如果这一趋势得到证实,这将表明这些行星发射光谱的形状主要取决于它们的质量,这与低质量行星更有可能拥有富含金属的大气层的假设一致。
2015-08-04 astro-ph.EP
Transmission Spectroscopy of WASP-79b from 0.6 to 5.0 $μ$m
作为PanCET计划的一部分,我们对WASP-79 b进行了光谱研究,WASP-79 b是一颗膨胀的热木星,围绕波江座的一颗F型恒星运行,周期为3.66天。基于Smalley等人(2012年)的原始WASP和TRAPPIST测光,我们检查了HST/WFC 3(1.125 - 1.650 $μ$ m),Magellan/LDSS-3C(0.6 - 1 $μ$ m)数据和Spitzer数据(3.6和4.5 $μ$ m)。使用所有三个仪器的数据,我们将水丰度限制为-2.20 $\leq$ log(H $_2$ O)$\leq$ -1.55。我们提出了这些结果以及大气反演分析的结果,这有利于包括FeH和H $^-$在大气模型。我们还提供了基于Smalley,HST/WFC 3,LDSS-3C,Spitzer和TESS过境时间的更新星历。WASP-79 b具有可探测的水特征,并占据了温度/重力相空间的透明/多云过渡区,因此是JWST主任的自由裁量早期释放科学(DD ERS)计划的目标,ERS观测计划在第一周期执行。凌日系外行星已被批准进行78.1小时的数据收集,随着JWST发射的延迟,WASP-79 b现在是全色传输计划的目标。该计划将以4种不同的仪器模式对WASP-79 b进行42小时的观测,为研究这颗热木星提供更多的数据。
2019-11-05 astro-ph.EP
On the heat redistribution of the hot transiting exoplanet WASP-18b
热木星大气层中的能量沉积和再分布目前还不清楚,但这是它们演化和生存的主要因素。本文提出了一个WASP-18 b大气层的含时辐射转移模型。WASP-18 b是一颗大质量(10 MJup)热木星(Teq ~ 2400 K)系外行星,它围绕一颗F6 V星运行,轨道周期仅为0.94天。我们的模型包括一个简化的参数化的白天到晚上的能量重新分配的调制恒星加热模仿大气的固体旋转。我们提出的情况下,无论是没有旋转在所有关于同步旋转的参考系或快速差分旋转。该模型的结果与Nymeyer等人(2011年)用斯皮策太空望远镜观测到的日食进行了比较。他们观察到的行星通量表明,从行星的昼侧到夜侧的热量分布效率极低。我们的结果是一致的事实,这样大的昼侧通量可以得到只有当没有旋转的大气。此外,我们推断的光变曲线的行星在两个温暖的斯皮策带通旋转的两种情况下,一个完整的轨道,并讨论观测的差异。
2013-02-27 astro-ph.EP
Clouds form on the hot Saturn JWST ERO target WASP-96b
WASP-96 b是一颗热的土星系外行星,其平衡温度完全在天文学预期的广泛云形成范围内。哈勃/WFC 3,斯皮策/IRAC和VLT/FORS 2的先前观测已经被合并到一个单一的光谱中,其中检索表明有一个寒冷但无云的大气。最近,詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)作为早期释放观测(ERO)的一部分观测到了这颗行星。从3D GCM expeRT/MITgcm结果中提取1D剖面,并用作动力学非平衡模型的输入,以研究混合组成的矿物云颗粒的形成。ARCiS的检索框架应用于前JWST WASP-96 b过境光谱调查多云模式和假设的无云过境光谱之间的明显矛盾。据预测,云在WASP-96 b的大气中无处不在。硅酸盐材料贡献在40%和90%之间,因此,在影响光谱的低压区域中,金属氧化物也贡献高达40%。我们探讨如何匹配这些多云模式与目前可用的大气过境光谱。垂直混合的减少会使云在大气中沉降得更深,而云粒子孔隙度的增加会降低云在近红外和光学区域的不透明度。这两种效应都允许观察到更清晰的分子特征,同时仍然允许云在大气中。WASP-96 b的大气层不太可能没有云。HST,Spitzer和VLT光谱的检索也表明,多个混浊的解决方案重现的数据。JWST观测将受到云的影响,即使在NIRISS波长范围内,云顶压力也会有一个数量级的变化。NIRSpec的长波长端和MIRI的短波长端可以探测WASP-96 b上终结者的边…
2022-11-01 astro-ph.EP
Deciphering the Atmospheric Composition of WASP-12b: A Comprehensive Analysis of its Dayside Emission
WASP-12 b是第一颗被报道在其昼侧大气中碳氧比(C/O)大于1的行星。然而,最近为进一步确定其大气层特征和确认其组成所做的工作导致了不一致的测量结果和不同的结论。此外,最近在WASP-12中发现的~1”恒星双星伴星进一步使分析和随后的解释复杂化。我们对所有可用的哈勃和斯皮策太空望远镜的二次日食数据进行了统一的分析,包括以前未发表的斯皮策3.6和4.5微米的测量结果。文献中的主要争议集中在4.5微米的日食深度的值和解释上。我们的新测量和分析证实了这个通道的浅食深度,正如Campo和合作者首次报道的那样,Madhusudhan和合作者用来推断富含碳的成分。为了解释WASP-12 b观测到的昼侧发射光谱,我们实施了几种最近的检索方法。我们发现,当我们排除吸收由于C2 H2和HCN,这是不是普遍认为在文献中,我们的模型需要令人难以置信的大大气CO2丰度,无论C/O。通过将C2 H2和HCN包括在我们的模型中,我们发现物理上合理的富碳解决方案与可用的光度和光谱数据实现了最佳拟合。相比之下,最适合的富氧模型的丰度与氢占主导地位的大气的化学平衡预期不一致,并且可能性低670倍。我们的最佳拟合解的概率也是等温黑体模型的7.3*10^{6}倍。
2014-06-29 astro-ph.EP
Reassessing Exoplanet Light Curves with a Thermal Model
我们提出了一个统一的评估现有的近红外斯皮策太空望远镜观测的行星轴承恒星。使用一个简单的四参数黑体热模型,我们分析恒星的光度至少有一个斯皮策的IRAC波段已经获得了整个或一个显着的部分行星轨道。这类系统包括10个在圆形或近圆形轨道上具有热超导体的经过充分研究的系统(HAT-P-7、HD 149026、HD 189733、HD 209458、WASP-12、WASP-14、WASP-18、WASP-19、WASP-33和WASP-43),以及三颗在显着偏心轨道上拥有行星的恒星(GJ 436、HAT-P-2和HD 80606)。我们发现,我们的简单模型,在几乎所有的情况下,准确地再现了最小和最大的行星排放,以及这些极值相对于过境/二次日食的相位偏移。对于一个值得注意的例外,WASP-12 b,增加一个额外的参数来解释其潮汐畸变不足以重现其光度特征。全轨道测光可用于10颗行星的多个波长。我们发现,返回的参数值独立适合每个波段在很大程度上是一致的。然而,夜间温度的差异表明不同的大气层,每个层都有自己的特征最低温度。此外,不同类型的日冕表明光球的不透明度不同。虽然以前的工作已经指出了基于系统属性的光度特征的趋势,但我们不能最终确定物理模型参数的类似趋势。为了使全相位数据和物理模型之间的联系更加可靠,必须通过提高分辨率和仔细处理仪器系统学来获得更高的信噪比。
2018-05-10 astro-ph.EP
Ground-based detections of thermal emission from CoRoT-1b and WASP-12b
我们报告了CoRoT-1b的H波段热发射的新探测和WASP-12 b的KS波段热发射的两次确认探测。CoRoT-1b的H波段测量显示,食深为0.145% \pm 0.049%,3-σ百分位数在0.033% -0.235%之间。这一深度与以前的结论一致,即行星有一个从昼侧到夜侧的热传输效率低下的等熵区,并且在高海拔处有一个昼侧逆温层。WASP-12 b的两个Ks波段探测显示联合食深为0.299% \pm 0.065%。这一结果与Croll和合作者的测量结果一致,为他们的测量结果提供了独立的确认。WASP-12 b测量的可重复性也验证了我们的数据分析方法。我们的测量结果,除了一些以前的结果与其他望远镜,表明地面观测正在成为广泛提供的表征大气的热彗星。
2011-09-23 astro-ph.EP
Another look at the dayside spectra of WASP-43b and HD 209458b: are there scattering clouds?
本文重新分析 WASP-43b 和 HD 209458b 的昼面光谱,首次在部分 Spitzer 数据集中发现 WASP-43b 存在散射云的统计证据,而 HD 209458b 仍无云迹象。
2023-07-18 astro-ph.EP
Thermal emission at 3.6-8 micron from WASP-19b: a hot Jupiter without a stratosphere orbiting an active star
我们报告了在3.6,4.5,5.8和8.0微米处探测到来自系外行星WASP-19 b的热辐射。我们使用斯皮策太空望远镜上的红色阵列相机观测了WASP-19 b的两次被其宿主恒星掩星。我们将我们的新探测与先前对WASP-19 b在1.6和2.09微米处的发射的测量相结合,以构建行星昼侧大气的光谱能量分布。通过与模式大气光谱的比较,我们发现WASP-19 b的昼侧大气缺乏强烈的逆温。由于WASP-19是一颗活跃的恒星(log RHK = -4.50 +/- 0.03),这一发现支持了Knutson,Howard & Isaacson(2010)的假设,即在围绕活跃恒星运行的热彗星中,反转被抑制。现有的数据无法区分富碳和富氧大气。
2013-01-22 astro-ph.EP
H- Opacity and Water Dissociation in the Dayside Atmosphere of the Very Hot Gas Giant WASP-18 b
我们提出了迄今为止观测到的系外行星最精确的发射光谱之一。我们结合了热木星WASP-18 b(Tday= 2900 K)的五次日食,我们用哈勃太空望远镜上的WFC 3仪器在1.1和1.7微米之间获得了这些日食。我们提取的光谱(S/N=50,R=40)没有表现出明确的可识别的分子特征,但很难匹配的黑体光谱。我们补充这个数据与以前发表的斯皮策/IRAC观测这个目标和解释的组合频谱计算网格的自洽,一维前向模型,不同的组成和能量预算。在这些高温下,我们发现H-离子对整体不透明度有重要贡献,以及通过热解离(包括水)和金属的热电离去除主要分子。这些影响被忽略了在以前的光谱检索非常热的气体巨星,我们认为,他们必须包括正确解释这些对象的光谱。我们推断出WASP-18 b的新金属丰度和C/O比,并发现它们被很好地限制为太阳系([M/H]=-0.01(0.35),C/O<0.85在3 sigma置信水平),与以前的工作不同,但与巨行星的预期一致。最佳拟合自洽的温度-压力曲线被反转,导致在斯皮策测光中看到的4.5微米处的发射特征。这些结果进一步加强了非常热的气体巨系外行星家族通常表现出热反转的证据。
2018-04-25 astro-ph.EP
On spectroscopic phase-curve retrievals: H2 dissociation and thermal inversion in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-103 b
这项工作提出了一个重新分析的光谱相位曲线观测的超热木星WASP-103 b获得的哈勃太空望远镜(HST)和斯皮策望远镜。传统的1D和统一的1.5D光谱检索技术,允许映射的热结构和微量气体在这个星球上作为经度的函数的丰度。在白天,大气被发现有很强的逆温,与热分解的迹象跟踪连续H-不透明度。水蒸气遍布整个大气层,但丰度约为1 e-5,与这种分子的热分解一致。关于金属氧化物和氧化物,在WASP-103 b的热点和日照侧检测到FeH,但TiO和VO不存在可检测的量。还发现了CO和CH 4等含碳物种,但由于它们的检测依赖于HST和Spizer的组合,因此应谨慎解释检索到的丰度。自由和平衡化学检索总体上是一致的,允许恢复强大的金属丰度和C/O比为这颗行星的约束。相位曲线分析表明,WASP-103 b的大气与太阳元素比值是一致的。
2021-12-18 astro-ph.EP
Exoplanet Transit Spectroscopy Using WFC3: WASP-12 b, WASP-17 b, and WASP-19 b
我们报告分析的凌日光谱的太阳系外行星WASP-12 b,WASP-17 b和WASP-19 b使用宽视场相机3的HST。我们使用与Berta等人(2012)使用的技术在某些方面类似的策略分析每个行星的单次凌日数据,但我们扩展了他们的方法,使我们能够通过利用波段积分时间序列和测量探测器上光谱随时间的漂移来校正通道或波长依赖的仪器效应。我们实现了几乎光子有限的结果为个人的光谱箱,但在过境深度的频带集成数据的不确定性加剧了由轨道相位HST的观测所施加的光变曲线的不均匀采样。我们对所有三个物体的最终过境光谱与可能由于水而在1.4微米处存在的广泛吸收特征一致。然而,吸收的幅度小于根据斯皮策先前的观测所预期的,可能是由于近红外或非太阳成分中的烟雾吸收。具有不同成分和温度结构的模型的简并性与数据中任何特征的低振幅相结合,排除了我们对大气成分进行明确约束的能力,而无需使用WFC 3进行额外观测以提高S/N和/或全面的多波长分析。
2013-10-10 astro-ph.EP
Secondary eclipse observations for seven hot-Jupiters from the Anglo-Australian Telescope
本文报道了利用英澳望远镜上的IRIS 2红外照相机对七颗热彗星的近红外Ks波段次日食的探测和制约。首次测量了WASP-18 b和WASP-36 b在Ks波段的光谱。我们还提供了WASP-4 b,WASP-5 b和WASP-46 b日食的新测量值,以及WASP-2b和WASP-76 b日食深度的上限。特别是,观测到了WASP-46 b的两次月食,使我们能够通过对每次月食的独立分析来证明我们观测的可重复性。在Ks和四个斯皮策IRAC带通中,现在已经测量了大量的日食深度。我们讨论这些测量的背景下的宽带颜色和亮度温度的热木星大气分布。具体来说,我们重新审视建议的温度之间的二分法最辐照,和轻度辐照行星。我们没有发现多个集群的亮度温度-平衡温度分布在任何这些带通的证据,这表明这些行星的热再发射和循环特性的连续分布。
2015-09-14 astro-ph.EP
WASP-121b's transmission spectrum observed with JWST/NIRSpec G395H reveals thermal dissociation and SiO in the atmosphere
本文利用JWST/NIRSpec G395H透射光谱分析WASP-121b大气,发现昼面H₂O和H₂热解离及SiO证据,并通过昼夜分区的NEMESIS大气模型揭示半球异质性对约束整体H₂O存量的影响。
2025-06-02 astro-ph.EP
Constraints on TESS albedos for five hot Jupiters
对凌日系外行星掩星的光度观测可以对它们大气的热辐射和反射率产生重要的限制。我们分析测光测量和导出几何的$A_\mathrm{g}$($A_\mathrm{g}$)约束的五个热彗星观察TESS在光学:WASP-18 b,WASP-36 b,WASP-43 b,WASP-50 b和WASP-51 b。对于WASP-43 b,我们的结果得到了VLT/HAWK-I在$2.09~μ$ m近红外观测的补充。我们推导出WASP-50 b和WASP-51 b的第一个几何约束条件:分别为$A_\mathrm{g}<0.445$和$A_\mathrm{g}<0.368$。我们发现,WASP-43 b和WASP-18 b都符合低几何双折射率($A_\mathrm{g}<0.16$),即使它们位于热木星温度范围的两端,平衡温度分别为$\sim1400$ K和$\sim2500$ K。我们报告的自洽大气模型,解释宽带观测两颗行星从TESS,\HST,\Spitzer和VLT/HAWK-I。我们发现,这两个炎热的彗星的数据可以解释单独的热辐射和效率低下的昼夜能量再分配。这些数据不需要云/霾的光学散射,与观察到的低几何散射一致。
2022-04-07 astro-ph.EP
Evidence for a Dayside Thermal Inversion and High Metallicity for the Hot Jupiter WASP-18b
我们发现了一个强烈的热逆温在昼侧大气中的高辐射热木星WASP-18 b(T $_{eq}=2411K$,$M=10.3M_{J}$)的基础上,从哈勃太空望远镜的二次日食观测和斯皮策日食测光发射光谱的证据。我们证明了在1.4 $μ$ m处的吸收或发射中缺乏水蒸气。然而,我们推断在4.5 $μ$ m处的发射和在1.6 $μ$ m处的吸收归因于CO,以及未检测到所有其他相关物质(例如,TiO、VO)。最可能的大气反演解表明C/O比为1,金属丰度高(C/H= $283^{+395}_{-138}\times$ solar)。衍生的成分和T/P配置文件表明,WASP-18 b是第一个例子,既有一个行星与非氧化物驱动的热逆温和行星的大气金属丰度不一致的预测在$>2σ$的质量为100亿美元的行星。未来的观测是必要的,以确认这些结果所暗示的不寻常的行星性质。
2017-12-01 astro-ph.EP
H-band thermal emission from the 19-hour period planet WASP-19b
我们提出了第一个基于地面的探测热辐射从系外行星在H波段。利用VLT上的HAWK-I,我们观测到WASP-19 b被其G8 V型宿主星掩星。WASP-19 b是一颗质量为100亿升的行星,轨道周期只有19小时,因此受到高度辐射,预计会很热。我们测得H带掩星深度为(0.259 + 0.046 - 0.044)%,对应的H带亮温度为T_H = 2580 +/- 125 K。行星大气层的无云模型,没有从昼侧到夜侧的能量重新分配,预测行星/恒星通量密度比为2倍。由于恒星的参数,以及行星的辐射水平,受到测量的很好的限制,我们的行星大气模型可能过于简单。
2010-04-05 astro-ph.EP
Thermal emission at 4.5 and 8 micron of WASP-17b, an extremely large planet in a slightly eccentric orbit
我们报告的热辐射在4.5和8微米的行星WASP-17 b的检测。我们用斯皮策望远镜测量了这颗行星被其主星两次掩星期间每个波长的系统亮度。通过将所得的光变曲线与现有的凌日光变曲线和径向速度测量值相结合,我们发现WASP-17 b的半径为2.0 Rjup,比任何其他已知行星大0.2 Rjup,比辐照气体巨行星的标准冷却理论预测的大0.7 Rjup。我们发现WASP-17 b的逆行轨道是轻微偏心的,0.0012 < e < 0.070(3 sigma)。如此低的离心率表明,在目前的模型下,潮汐加热本身不可能使行星膨胀到目前的大小,因此WASP-17 b的半径目前无法解释。从测量到的行星-恒星通量密度比,我们推断4.5和8微米的亮度温度分别为1881 +/- 50 K和1580 +/- 150 K,与一个低辐射的行星相一致,有效地将热量从白天重新分配到夜晚。
2011-06-03 astro-ph.EP
Ground-based detections of thermal emission from the dense hot Jupiter WASP-43b in H and Ks-bands
我们报告了新的探测到的热发射从过境热木星WASP-43 b在H和KS波段观测到的次日食。用CFHT上的WIRCam仪器进行观察。在H和KS波段,我们分别获得了0.103 $_{-0.017}^{+0.017}%$和0.194 $_{-0.029}^{+0.029}%$的二次日食深度。Ks带深度与Gillon等人(2012)在中心为2.09 um的窄带中的先前测量结果一致。我们的日食深度在两个波段是一致的黑体光谱的温度为~1850 K,略高于白天的平衡温度没有昼夜能量再分配。基于WASP-43 b昼侧大气的理论模型,我们的数据将行星的昼夜能量再分配限制为$\lesssim 15-25$ %,这取决于大气中的金属含量。结合能量平衡参数,我们的数据表明,一个强大的逆温是不可能在WASP-43 b的昼侧大气。然而,目前还不能严格排除弱反转的可能性。今后的观测需要对大气层的化学成分进行详细的限制。
2013-05-07 astro-ph.EP
Thermal emission spectra of the ultra-hot Jupiter WASP-33 b
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);CAS Key Laboratory of Planetary Science, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台行星科学重点实验室);Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna(拉帕尔马大学天体物理学系);Department of Astronomy, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文系);Deep Space Exploration Laboratory(深空探测实验室)
研究WASP-33 b的天体大气,通过高精度光变曲线分析,发现高金属度、高C/O比和热倒置层,确认水、负氢离子和CO的存在,并推测其形成历史。
2026-02-23 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
Estimating dayside effective temperatures of hot Jupiters and associated uncertainties through Gaussian process regression
在这项工作中,我们概述了一种新的方法,估计日侧有效温度的系外行星和相关的不确定性,使用高斯过程(GP)回归。通过应用我们的方法模拟观测,我们表明,GP方法估计的不确定性比其他模型无关的方法更强大。我们发现,无偏估计的有效温度可以使用少至三个宽带测量(白光HST WFC 3和两个温暖的斯皮策IRAC通道),虽然我们警告说,估计只使用IRAC可以显着偏置。然后,我们将我们的GP方法应用于文献中的12个热彗星,其二次日食深度已由WFC 3和IRAC通道1和2测量:CoRoT-2 b; HAT-P-7 b; HD 189733 b; HD 209458 b; Kepler-13 A b; TrES-3 b; WASP-4 b; WASP-12 b; WASP-18 b; WASP-33 b; WASP-43 b;和WASP-103 b。我们提出了这些行星的独立于模型的昼侧有效温度,不确定性估计范围从$\pm$ 66 K到$\pm$ 136 K。
2019-08-07 astro-ph.EP
Thermal Emission from the hot Jupiter WASP-103b in J and Ks Bands
本研究利用CFHT/WIRCam在J和Ks波段观测超热木星WASP-103b的两次次食,结合多源数据反演发现其白天大气存在热反转层,且具有异常高的C/O比与金属丰度。
2023-03-31 astro-ph.EP
A temperature inversion in WASP-33b? Large Binocular Telescope occultation data confirm significant thermal flux at short wavelengths
利用2 × 8.4 m大双目望远镜在光学波段(~0.55 μm)和近红外波段(~1.05 μm)准同时观测到了WASP-33 b的一次日食。WASP-33是一颗盾牌座δ恒星,其脉动周期与日食持续时间相当,这使得确定日食深度具有挑战性。我们使用先前确定的振荡频率来建模,并从光变曲线中去除脉动信号,隔离二次日食。测得的日食深度为dF = 1.03 +/- 0.34 ppm,对应的亮度温度为Tb = 3398 +/- 302 K。结合先前发表的数据和我们的新测量,我们发现WASP-33 b的平衡温度为Tb = 3358 +/- 165 K。我们比较所有现有的日食数据的黑体光谱,一个富含碳的非倒置模型和太阳能成分模型与倒置的温度结构。我们发现,WASP-33 b的大气中,目前可用的数据可以最好地代表一个简单的黑体发射,而不需要更复杂的大气模型与温度反演。虽然我们的数据不能排除有或没有逆温的模型,但它们确实证实了这颗行星在短波长下的高亮度温度。WASP-33 b是迄今为止已知的最热的系外行星之一,它的平衡温度与吸收的恒星光的快速再辐射和低辐射率一致。
2015-07-21 astro-ph.EP
Thermal emission of WASP-48b in the Ks-band
我们报告的热发射探测热木星WASP-48 b的$K_{\rm s}$带。我们使用3.6米加拿大-法国夏威夷望远镜上的宽视场红外照相机观测了这颗行星被其主星掩星的情况。从由此产生的掩星光变曲线,我们发现一个行星到恒星的对比度在KS波段的$0.136 \pm 0.014\,\%$,与以前确定的值$0.109 \pm 0.027\,\%$。我们同时用$H$波段和Spitzer 3.6 μm和4.5 μm波段的掩星光变曲线、径向速度数据和凌日光变曲线拟合了这两个KS波段的掩星光变曲线。在此基础上,我们修正了系统参数,构造了昼侧大气的光谱能量分布。通过与大气模式的比较,我们发现,无论有没有热反演的模式是一致的数据。我们发现这颗行星的轨道与圆形一致($e < 0.072$在3 $σ$)。
2018-04-05 astro-ph.EP
2.5-D retrieval of atmospheric properties from exoplanet phase curves: Application to WASP-43b observations
我们提出了一种新的检索技术,试图更现实和可靠地模拟系外行星的相位曲线观测,我们称之为2.5维(2.5-D)的方法。在我们的2.5维方法中,我们反演了行星在所有经度和纬度\textbf{simultaneously}上的垂直温度剖面和平均气体丰度,假设在特定经度和纬度\textbf{simultaneously}上的温度或成分$x$由$x(Λ,Φ) = \bar{x} + (x(Λ,0) - \bar{x})\cos^nΦ$给出,其中$\bar{x}$是$x(Λ,0)$的早晚终结值的平均值,$n$是一个假定的系数。我们比较我们的新的2.5-D方案与更传统的1-D方法,它假设相同的温度分布和气体丰度在所有点上的可见光盘的行星的每个单独的相位观测,使用一组合成的相位曲线从基于GCM的模拟。我们发现,我们的2.5-D模型比1-D方法更真实地拟合这些数据,将地球上较热的区域更接近白昼。然后,我们将这两个模型应用到WASP-43 b的HST/WFC 3和斯皮策/IRAC的相位曲线观测。我们发现,WASP-43 b的昼侧显然比夜侧热得多,并表明这可以解释为在压力$< 0.2$酒吧与云顶的夜侧厚云的存在。我们进一步表明,虽然水蒸气的摩尔分数是合理的约束$(1-10)\times10^{-4}$,丰富的CO是很难约束这些数据,因为它是退化的温度和可能的系统之间的辐射差异HST/WFC 3和斯皮策/I…
2019-12-09 astro-ph.EP
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