Strong XUV irradiation of the Earth-sized exoplanets orbiting the ultracool dwarf TRAPPIST-1
我们提出了一个XMM牛顿X射线观测的TRAPPIST-1，这是一个超冷矮星最近发现的主机三个过境和温带地球大小的行星。我们发现这颗恒星是一个相对较强和可变的日冕X射线源，其X射线光度与安静的太阳相似，尽管它的热光度要低得多。我们发现L_x/L_bol=2- 4x 10 ^-4，总的XUV辐射在L_xuv/L_bol=6- 9 x10 ^-4的范围内，行星的XUV辐射比现在的地球强许多倍。使用一个简单的能量有限的模型，我们表明，相对接近地球大小的行星，跨越经典的宜居带的恒星，受到足够的X射线和EUV照射显着改变其主要和任何二级大气。了解这种高能辐射是否使行星更适合或更不适合居住是一个复杂的问题，但我们测量的通量将是必要的大气演化模型的重要输入。
2016-12-14 astro-ph.EP
The mass of the Mars-sized exoplanet Kepler-138 b from transit timing
当太阳系外行星经过其主星（凌日）的前方时，会造成主星的视亮度在每一个轨道上暂时降低一次，这提供了一个直接测量行星大小和轨道周期的方法。在一些有多个凌日行星的系统中，凌日的时间会受到邻近行星之间引力相互作用的影响。在有利的情况下，观测到的凌日时间所暗示的偏离开普勒轨道的情况允许测量行星的质量，这是确定体积密度的关键。描述岩石行星是特别困难的，因为它们通常比气态行星小，质量也小。因此，很少有接近地球大小的系外行星被测量过质量。在这里，我们报告了围绕开普勒-138运行的三颗行星的大小和质量，开普勒-138是一颗比太阳暗得多、冷得多的恒星。我们根据其邻居的过境时间测量火星大小的内行星的质量，从而为比地球小的系外行星提供第一次密度测量。中、外行星都比地球稍大。中间行星的密度与地球相似，而外围行星的密度不到地球的一半，这意味着它含有更多的低密度成分，如H2O和/或H2。
2015-06-23 astro-ph.EP
A combined transmission spectrum of the Earth-sized exoplanets TRAPPIST-1 b and c
最近在附近的超冷矮星TRAPPIST-1的宜居带附近发现了三颗地球大小的系外行星。这些行星的性质尚未确定，因为它们的质量仍然无法测量，并且没有观测约束可用于超冷矮星周围的行星群，其中TRAPPIST-1行星是第一个凌日的例子。理论预测涵盖了从耗尽到扩展的氢主导大气的整个大气范围。在这里，我们报告了对两颗内行星的组合透射光谱的天基测量，这两颗内行星在2016年5月4日同时过境的有利对齐使其成为可能。在10- $σ$层，缺乏组合光谱的特征排除了每颗行星以氢为主的无云大气;因此，TRAPPIST-1 b和c不太可能拥有扩展的气体包层，因为它们位于参数空间的区域，预计高空云/霾的形成对氢为主的大气并不重要。许多密度更大的大气层仍然与无特征的透射光谱保持一致-从无云的水蒸气大气层到金星大气层。
2016-06-03 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
A JWST transmission spectrum of a nearby Earth-sized exoplanet
本研究利用JWST观测验证了邻近M型矮星周围地球大小系外行星LHS 475b的存在，获取其透射光谱并排除两类大气模型，证明JWST可灵敏约束类地系外行星的次生大气性质。
2023-01-10 astro-ph.EP
A Rocky Composition for an Earth-sized Exoplanet
现在已知，大小介于地球（半径为R $_\oplus$）和海王星（半径约为4 R $_\oplus$）之间的行星在类太阳恒星周围很常见。大多数这样的行星都是通过凌日技术发现的，通过凌日技术，行星的大小可以从行星经过其恒星前时被行星阻挡的星光的比例来确定。测量这颗行星的质量以及它的密度（这是了解其组成的一个线索）则更为困难。大小为2-4 R $_\oplus$的行星已被证明具有广泛的密度范围，这意味着组成的多样性，但这些测量并没有延伸到像地球这样小的行星。在这里，我们报告了对地球大小的行星开普勒-78b质量的多普勒光谱测量，该行星每8.5小时绕其宿主恒星运行一次。假设半径为1.20 $\pm$ 0.09 R $_\oplus$，质量为1.69 $\pm$ 0.41 M $_\oplus$，行星的平均密度为5.3 $\pm$ 1.8 g cm $^{-3}$，与地球相似，表明它由岩石和铁组成。
2013-10-30 astro-ph.EP
Hubble Space Telescope search for the transit of the Earth-mass exoplanet Alpha Centauri Bb
来自系外行星调查的结果表明，我们的银河系中有大量的小行星（超地球大小和以下）。然而，人们对它们的内部和大气层知之甚少。因此，有必要找到经过明亮恒星的小行星，这将能够详细描述这类天体的特征。我们提出了一个与哈勃太空望远镜（HST）的地球质量的系外行星半人马座阿尔法Bb的过境搜索的结果。我们在2013年和2014年两次观察了半人马座阿尔法B，总共40小时。我们实现了115 ppm的精度每6秒曝光时间在一个高度饱和的制度，这是一致的HST轨道。我们排除了半人马座阿尔法Bb的过境性质与文献中公布的轨道参数在96.6%的置信度。我们在数据中发现了一个类似凌日的事件，它可能与系统中另一个地球大小的行星有关，在一个更长的周期轨道上。我们的计划表明，HST的能力，以获得一致的，高精度的光度饱和恒星超过26小时的连续观测。
2015-03-25 astro-ph.EP
Giant Outer Transiting Exoplanet Mass (GOT 'EM) Survey. I. Confirmation of an Eccentric, Cool Jupiter With an Interior Earth-sized Planet Orbiting Kepler-1514
尽管发现系外行星的凌日方法严重偏向于短轨道周期，但已知轨道周期大于100天的凌日系外行星的样本不多。长期的径向速度（RV）调查是确认这些信号的关键，并为从其宿主恒星接受中等至低辐射的行星产生一组行星质量和密度。在这里，我们进行RV观测开普勒-1514从凯克我望远镜使用高分辨率中阶梯光谱仪。从这些数据中，我们测量了统计学验证的巨型（$1.108\pm0.023$ $R_{\rm J}$）系外行星开普勒1514 b的质量，其轨道周期为218天，为$5.28\pm0.22$ $M_{\rm J}$。这颗冷（$\sim$ 390 K）巨行星的体积密度为$4.82^{+0.26}_{-0.25}$ g cm $^{-3}$，与由电子简并压力支撑的核心一致。我们还从RV和凌日观测中推断出$0.401^{+0.013}_{-0.014}$的轨道偏心率，这与行星-行星散射和盘腔迁移模型是一致的。开普勒-1514系统包含一个地球大小的开普勒感兴趣的物体，轨道为10.5天，我们在统计上验证了假阳性的情况，包括那些涉及邻近恒星的情况。主恒星的亮度（$V$ =11.8）和开普勒-1514 b的长周期、低辐射和高密度相结合，使该系统成为一组罕见的已知系外行星系统之一，也是一个可以继续研究的系统。
2021-01-09 astro-ph.EP
Hubble Space Telescope High Resolution Imaging of Kepler Small and Cool Exoplanet Host Stars
高分辨率成像是对开普勒任务通过凌日探测发现的系外行星候选者进行后续研究的重要工具。我们在这里讨论HST成像与WFC3的23颗恒星，主机特别有趣的开普勒行星候选人的基础上，他们的小尺寸和冷平衡温度的估计。结果包括检测，排除背景恒星，可能是一个来源的误报的过境，并检测物理相关的同伴在一些情况下提供必要的行星参数细化稀释措施。对于六个KOIs，我们发现哪颗恒星拥有凌日行星存在模糊性，这对行星特征具有潜在的强烈影响。我们的样品均匀分布在G、K和M光谱型中。尽管样本量很小，但我们发现，在每个光谱型上，物理相关的双星比预期的更常见，在M处达到10倍的频率过剩。我们记录程序检测灵敏度，检测，并交付开普勒后续程序档案。
2014-09-29 astro-ph.EP
Infrared Transmission Spectroscopy of the Exoplanets HD209458b and XO-1b Using the Wide Field Camera-3 on the Hubble Space Telescope
使用哈勃/NICMOS的近红外系外行星透射光谱学目前是模糊的，因为不同的观测小组根据其分析方法，从相同的数据中得出不同的结果。哈勃/WFC 3的空间扫描提供了解决这种模糊性的机会。在这里，我们报告了在过境的巨行星HD209458 b和XO-1b的WFC 3光谱，使用空间扫描模式，以获得最大的光子收集效率。我们引入了一种分析技术，推导出的系外行星的透射谱，而无需明确的解相关的仪器效应，并实现近光子限制的精度，即使在空间扫描模式中收集的高通量水平。我们的误差在6%（XO-1）和26%（HD209458 b）的光子极限在光谱分辨率为70，并优于0.01%，每个光谱通道。这两颗行星在1.38微米附近的水峰处都表现出约200 ppm的吸水率。我们对XO-1b的研究结果与NICMOS光谱的大得多的吸收相矛盾。我们测量到的HD209458 b的弱吸水性让人想起了Charbonneau等人（2002）在第一个系外行星大气层透射光谱中钠吸收的弱点。具有均匀分布的额外不透明度（每克0.012厘米^2）的模型大气，大约可以解释我们在这颗行星上对水的测量和对钠的吸收。我们对HD 209458 b的研究结果支持了Pont等人（2013）提出的观点，即弱分子散射叠加在透射光谱上，透射光谱主要由雾和/或灰尘引起的连续不透明度主导。然而，HD209458 b所需的额外不透明度比HD 189733 b更灰色，具有较…
2013-07-12 astro-ph.EP
A Search for Lost Planets in the Kepler Multi-planet Systems and the Discovery of the Long-period, Neptune-sized Exoplanet Kepler-150 f
在开普勒任务发现的4700颗已确认的行星和行星候选者中，绝大多数是由开普勒管道首次发现的。在管道中，在发现过境信号后，与这些过境相关的所有数据点都会被删除，从而创建一个充满漏洞的“瑞士奶酪”般的光曲线，然后用于后续的过境搜索。这些黑洞可能会使另一颗行星无法探测（或“丢失”）。我们研究了114颗恒星的样本，其中有$3+$确认的行星，以评估这种“瑞士奶酪”的影响。模拟确定了凌日行星由于凌日遮蔽而丢失的概率很低，但不可忽略，在$P=400-500$天的周期范围内丢失的$\sim3.3\%$达到平台。然后，我们对所有行星凌日进行建模，并减去每个恒星的凌日信号，恢复凌日数据点，并使用开普勒管道搜索凌日减去的（即，transit-cleaned）光变曲线。然而，管道没有发现任何可信的新过境信号。这证明了开普勒管道选择使用传输掩蔽而不是传输相减的有效性和鲁棒性。然而，对所有凌日减去数据的后续视觉搜索，这使得更容易视觉识别新的凌日，揭示了一个新的海王星大小的系外行星（开普勒-150 f）的存在和一个可能的假阳性（开普勒-208）的潜在单一凌日。开普勒-150 f（$P=637.2$天，$R_{\rm{P}}=3.64^{+0.52}_{-0.39}$ R $_{\oplus}$）的确认与$>99.998\%$的信心，使用行星多重性参数，假阳性概率分析和过境持续时间分析的组合。
2017-03-27 astro-ph.EP
$π$ Earth: a 3.14-day Earth-sized Planet from $\textit{K2}$'s Kitchen Served Warm by the SPECULOOS Team
我们报告了在57 $\,$ pc，K2- 315 b的M3.5矮星周围发现一颗凌日地球大小（0.95 $R_\oplus$）的行星。该行星的周期为$\sim$ 3.14天，即${\sim}π$，星座为7.45 $\,$ S $_{\oplus}$。该检测是使用来自$\textit{K2}$的Campaign 15的公开数据进行的。我们观察到三个额外的凌日与SPECULOOS南方和北方天文台，以及来自Keck/HIRES的恒星光谱，这使我们能够验证信号的行星性质。这颗被确认的行星非常适合比较地球系外行星学。虽然经过超冷矮星的系外行星为使用$\textit{James Webb Space Telescope}$进行类地系外行星大气研究提供了最佳机会，但那些在100 $\,$ pc范围内围绕中M矮星运行的系外行星，如K2- 315 b，将越来越容易通过下一代天文台获得。
2020-08-07 astro-ph.EP
Thermal emission from the Earth-sized exoplanet TRAPPIST-1 b using JWST
本文利用JWST的MIRI仪器F1500W滤光片对地球大小的系外行星TRAPPIST-1 b进行次蚀观测，以8.7σ置信度探测到其热辐射，结果表明该行星几乎没有大气重新分配恒星辐射，也未探测到CO₂等大气吸收。
2023-05-31 astro-ph.EP
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
Characterizing Transiting Exoplanet Atmospheres in the 2030s with the Hubble Space Telescope
Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；University of Bristol（布里斯托大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Cornell University（康奈尔大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；University of Oxford（牛津大学）；University of Exeter（埃克塞特大学）；Max Planck Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天文学研究所）
本文讨论哈勃望远镜在短波段的独特能力，聚焦气溶胶散射斜率、超热木星金属吸收和恒星活动等科学案例，为未来观测规划路线图。
2026-06-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
Atmospheric Chemistry of Venus-like Exoplanets
我们使用热力学计算来模拟类地系外行星上的大气化学，这些行星的温度足以使大气层和岩石圈之间达到化学平衡，就像金星一样。我们的计算结果限制了光谱可观测气体的丰度、地面温度和压力以及地表的矿物学。这些结果将有助于规划未来由哈勃太空望远镜（HST），斯皮策，詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST），类地行星望远镜和达尔文等现有和拟议的空间观测站对地球大小的系外行星大气层的观测。
2010-12-07 astro-ph.EP
Hot super-Earths stripped by their host stars
模拟预测，热的超级地球大小的系外行星可以通过光蒸发剥离它们的外壳，这将使它们本身缺乏这些系外行星。然而，系外行星种群中的这种缺失却逃脱了严格的检测。在这里，我们证明，使用asteroseismology在开普勒任务期间观察到的系外行星和系外行星候选者的样本，虽然有大量的超地球大小的系外行星低入射通量，没有发现高入射通量。我们没有发现任何半径在2.2到3.8地球半径之间的系外行星，其入射通量超过地球上入射通量的650倍。系外行星数量的这种差距可以用挥发性元素的蒸发来解释，因此支持了预测。蒸发造成的热超级地球沙漠的确认将为行星系的模拟增加一个重要的限制，因为它们必须能够重现近距离超级地球的缺乏。
2016-04-18 astro-ph.EP
A sub-Mercury-sized exoplanet
自从发现第一颗系外行星以来，我们就知道其他的行星系看起来可能与我们的行星系很不一样。然而，直到最近，我们只能探测行星大小分布的上限。开普勒太空望远镜的高精度使我们能够探测到地球大小和稍小的行星，但以前没有发现比我们在太阳系中看到的行星更小的行星。在这里，我们报告发现了一颗比水星小得多的行星。这颗微小的行星是围绕类太阳主恒星运行的三颗行星中最里面的一颗，我们将其命名为开普勒-37。由于它的体积非常小，类似于地球的月球，并且表面高度辐射，开普勒-37 b可能是一颗岩石行星，没有大气层或水，类似于水星。
2013-05-24 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
The language of exoplanet ranking metrics needs to change
我们已经发现了许多地球大小的世界，但我们没有办法确定它们的表面是否与地球相似。这使得我们不可能定量地比较可居住性，假装我们可以冒着破坏田野的风险。
2017-08-04 astro-ph.EP
An Exomoon Survey of 70 Cool Giant Exoplanets and the New Candidate Kepler-1708 b-i
系外卫星代表了我们努力理解太阳系外行星系的一个关键的缺失拼图。为了解决这一不足，我们在这里描述了开普勒发现的70个凉爽，巨大的过境系外行星候选人的系外卫星调查。我们只确定了一个通过了一系列审查测试的具有类似月球信号的天体：开普勒-1708 b。我们发现开普勒-1708 b是一颗经过统计验证的小行星，它围绕着一颗类似太阳的静止恒星运行，距离约为1.6天文单位。外系卫星候选者Kepler-1708 b-i的信号是4.8-sigma效应，并且在不同的仪器去趋势方法中是持久的，通过注入恢复具有1%的假阳性概率。开普勒-1708 b-i的半径约为2.6地球半径，位于一个近似共面的轨道上，距离其1.6天文单位大小的宿主约12行星半径。未来的观察将是必要的，以验证或拒绝候选人。
2022-01-12 astro-ph.EP
An Earth-sized exoplanet with a Mercury-like composition
地球、金星、火星和一些太阳系外的类地行星的质量和半径与大约30%的金属核和70%的硅酸盐地幔的质量分数一致。在太阳系的内部边界，水星的组成完全不同，其质量分数约为70%的金属核心和30%的硅酸盐地幔。提出了几种形成或演化方案来解释这种富含金属的组合物，如巨大的影响，地幔蒸发，或在原行星盘的内边缘的硅酸盐耗尽。这些设想仍在激烈辩论中。在这里，我们报告了一个多凌行星系（K2-229）的发现，其中内行星的半径为1.165+/-0.066地球，质量为2.59+/-0.43地球。因此，这颗地球大小的行星具有与水星相容的核心质量分数，而根据主恒星化学，它被认为与地球相似。这个较大的水星类似物要么是以非常特殊的成分形成的，要么是从那以后演化而来的，例如失去了部分地幔。对像K2-229 b这样的类水星系外行星的进一步表征将有助于将水星的详细原位观测（与信使号和BepiColombo一起）纳入太阳和太阳系外类地行星形成和演化的全球背景。
2018-05-22 astro-ph.EP
Hubble Space Telescope Transmission Spectroscopy of the Exoplanet HD 189733b: High-altitude atmospheric haze in the optical and near-UV with STIS
我们提出了哈勃太空望远镜的光学和近紫外透射光谱的过境热木星HD 189733 b，采取了修复的空间望远镜成像光谱仪（STIS）仪器。所得光谱覆盖2900-5700 Ang的范围，并且在500 Ang带宽内达到大于11，000的每次曝光信噪比水平。我们使用在两个过境事件期间获得的时间序列光谱来确定行星半径的波长依赖性，并首次在此波长范围内测量系外行星的大气透射光谱。我们的测量，结合现有的HST光谱，现在提供了一个宽带传输光谱覆盖整个光学制度。STIS数据还显示了在我们的一次凌日事件中有一个大的被掩盖的恒星斑点的明确证据，我们用它来限制K矮星的恒星斑点的特征，估计Teff~4250 K附近的斑点温度。与同期地面光度监测的恒星变化，我们还测量恒星活动水平和过境测量的行星到恒星的半径对比度，这是在很好的协议与预测之间的相关性。我们发现一个行星的传输光谱与以前发现的HST ACS相机从高空大气薄雾的瑞利散射的一致性很好。现在发现高海拔霾覆盖了整个光学区域，并以瑞利散射为特征。这些发现表明，烟霾可能是地球的一个全球主导大气特征，这将导致在较短的光波长下的高光学散射。
2011-06-02 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
Detection capability of ground-based meter-sized telescopes for shallow exoplanet transits
如今，米级地面望远镜经常用于跟踪太阳系外行星候选者。虽然天文望远镜大小的物体的凌日信号通常也可以用小望远镜孔径以高置信度检测到，但海王星大小和更小的行星的浅凌日倾角更难以揭示。我们采用新的观测数据来说明米级望远镜的光度跟踪能力的浅系外行星过境。我们详细描述的能力，区分光度信号的系外行星过境的光变曲线的基本趋势。我们观察到的六个目标Kepler-94 b，Kepler-63 b，K2- 100 b，K2- 138 b，K2 - 138 c和K2- 138 e的过境深度范围从3.9 ppt到0.3 ppt。对于这个样本的五个目标，我们提供了第一个地面光度跟踪。我们检测或排除的过境功能显着的目标，显示过境1.3 ppt或更深的单次观察。0.6和0.8ppt两个目标的较浅的渡越深度在单光变曲线中被试探性地检测到，并且通过重复观测被显著地检测到。只有对于0.3 ppt的最浅过境深度的目标，尽管结合了五个单独的光变曲线，我们仍无法得出有意义的结论。对我们的真实数据进行的注入-恢复测试表明，如果过境完全覆盖，我们在单光变曲线中显著检测到1.3 ppt深度的过境，包括朝向两侧的过境数据，在某些情况下，深度可达0.7 ppt。对于Kepler-94 b，Kepler-63 b和K2- 100 b，我们能够验证星历。在K2- 138 c的情况下，有0.6 ppt的深凌，我们能够改进它，在K2- 138…
2021-10-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
Zodiacal Exoplanets In Time (ZEIT) I: A Neptune-sized planet orbiting an M4.5 dwarf in the Hyades Star Cluster
研究年轻行星系的特性可以揭示行星在最形成时期的动力学和结构如何演变。最近对附近年轻星团（10-800百万年）的K2观测使这种行星系的发现成为可能。在这里，我们报告发现了一颗海王星大小的行星，它在毕宿星团（650-800百万年）中穿过一颗M4.5矮星（K2-25）。光变曲线在1.88天显示出强烈的周期性信号，我们将其归因于光斑覆盖和旋转。利用高分辨率近红外光谱仪IGRINS测量了该系统的径向速度，证实了该行星的宿主是毕星团的一员。这使我们能够根据EPIC 210490365的运动学和成员资格计算出毕宿星团的距离，这反过来又提供了恒星半径和质量的5- 10%，比目前大多数开普勒M矮星（12-20%）更好。我们使用推导出的恒星密度作为先验拟合的K2过境测光，这提供了弱约束偏心率。利用自适应光学成像和高分辨率光谱的组合，我们排除了信号是由于一个约束或背景食双星的可能性，确认了凌日的行星起源。EPIC 210490365 b的半径（$3.43^{+0.95}_{-0.31}$ R $_{E}$）比轨道周期（3.484天）和主恒星质量（0.29 $M_{\odot}$）相似的老开普勒行星大得多。这表明，近距离行星在最初的几百万年后会失去一些大气层。其他来自K2的毕宿星团、昂宿星团和Praesepe星团周围的凌日行星将有助于确认这颗行星是否是非典型的，或者是其他类似年龄的近距离行星的代表。
2016-02-08 astro-ph.EP
The unique ability of the Hubble Space Telescope to characterize young exoplanet environments
University of Maryland Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校）；NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；University of Colorado（科罗拉多大学）；Southwest Research Institute（西南研究院）；Kiel University（基尔大学）；Dartmouth College（达特茅斯学院）；University of Chicago（芝加哥大学）；Wesleyan University（卫斯理安大学）；Colorado State University（科罗拉多州立大学）；Boise State University（博伊西州立大学）
本文指出哈勃太空望远镜是唯一能够测量紫外光谱并表征系外行星高能环境的观测设备，呼吁对所有适合的年轻行星宿主进行紫外、极紫外和X射线观测，以解决当前对年轻系外行星透射光谱解释中的不确定性。
2026-05-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
TOI-837b is a Young Saturn-sized Exoplanet with a Massive 70 $M_{\oplus}$ Core
本研究通过测光与光谱分析发现年轻恒星TOI-837的行星TOI-837b拥有占总质量60%的70倍地球质量大核心，对现有核心形成理论提出挑战，提出JWST大气观测可助力其演化研究。
2024-06-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Atmospheric Dynamics of a Near Tidally Locked Earth-Size Planet
地球大小的行星处于或接近潮汐锁定状态的发现和表征对于理解类地行星的演化至关重要，金星是一个明显的类比。系外行星科学处于描述数百个陆地行星大气特征的起点，从而提供了远大于太阳系内有限的陆地行星大气清单的统计样本。然而，用于表征系外行星大气的基于模型的方法依赖于太阳系数据，导致我们有限的库存既是基础又是关键的大气实验室。目前的类地系外行星人口统计数据严重偏向于短周期行星，其中许多行星预计将被潮汐锁定，也可能是失控的温室候选者，类似于金星。在这里，我们描述了陆地系外行星人口的增加和气候模拟潮汐锁定的研究。这些系外行星的研究被放置在金星的背景下，金星是一个地球大小的异步转子的本地例子，接近潮汐锁定极限。我们描述了最近关于金星大气动力学的经验教训，以及这些经验教训如何与我们兄弟星球的进化有关。我们讨论了这些经验教训的系外行星大气的影响，并概述了金星气候的全面表征，以实现全面和强大的解释陆地行星大气的必要性。
2022-04-20 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
Detection of an Earth-sized exoplanet orbiting the nearby ultracool dwarf star SPECULOOS-3
SPECULOOS项目探测到一颗以17小时周期围绕16.8 pc外M6.5型超冷矮星运行的类地行星，其高辐射与宿主星特性使其成为JWST发射光谱表征的优质目标，仅需十次次级掩星观测即可强约束其大气或表面矿物学。
2024-06-02 astro-ph.EP
SPECULOOS exoplanet search and its prototype on TRAPPIST
现代科学最重要的目标之一是确定其他太阳周围是否存在生命。实现这一目标的最直接途径是探测具有潜在可居住表面条件的类地系外行星并确定其大气特征。最近的超冷矮星（UCD），即有效温度低于2700 K的极低质量恒星和褐矮星，代表了在未来十年内实现这一目标的独特机会。与地球-太阳类似物相比，凌日法探测这些物体周围潜在的可居住地球大小行星的潜力大大增加。此外，只有经过附近UCD的类地行星才适合进行彻底的大气特征描述，包括寻找可能的生物特征，例如詹姆斯韦伯太空望远镜。在本章中，我们首先描述UCD的物理特性以及它们为探测适合大气特征的潜在可居住的地球大小的行星所提供的独特潜力。然后，我们介绍了SPECULOOS地面过境调查，这将寻找地球大小的行星过境最近的UCD，以及它的原型调查的TRAPPIST望远镜。最后，我们讨论了最近探测到的一个系统的七个温带地球大小的行星过境附近的UCD，TRAPPIST-1的原型调查提供的前景。
2017-10-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Physical Model-based Correction for Charge Traps in the Hubble Space Telescope's Wide Field Camera 3 Near-IR Detector and Applications to Transiting Exoplanets and Brown Dwarfs
哈勃太空望远镜（HST）的宽视场相机3（WFC 3）近红外通道广泛用于时间分辨观测，特别是用于凌日系外行星光谱和褐矮星以及直接成像的系外行星旋转相位映射。斜坡效应是WFC 3中时间分辨观测的主要系统学来源，这限制了其测光精度。目前的减缓战略是基于经验拟合，需要额外的轨道“以帮助望远镜达到热平衡“。我们表明，斜坡效应的轮廓可以解释和校正高保真度使用电荷捕获理论。我们还提出了一个模型，这个过程中，可以用来预测和纠正电荷陷阱系统学。我们的模型是基于一个非常小的数量的参数是固有的检测器。我们发现这些参数在不同的数据集之间非常稳定，并且我们提供了最佳拟合值。我们的模型进行了测试，超过120个轨道（$\sim40$访问）的WFC 3的观测，并被证明能够提供近光子噪声限制的修正与两个过境系外行星的凝视和扫描模式的观测以及棕矮星的启动模式观测。在我们的模型校正之后，每次访问的第一个轨道的光变曲线与后续轨道具有相同的光度精度，因此不再需要丢弃第一个轨道的数据。具有相同物理特性的近红外阵列（例如，JWST/NIRCam）也可能受益于这一模式的扩展，如果类似的系统配置文件被观察到。
2017-03-16 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
Constraining Exoplanet Mass from Transmission Spectroscopy
确定系外行星的质量是了解其基本性质的关键，包括其支持生命的潜力。到目前为止，系外行星的质量限制主要基于径向速度（RV）测量，这不适用于质量较低，半长轴较大的行星，或者那些围绕微弱或活跃恒星运行的行星。在这里，我们提出了一种方法来提取系外行星的质量只从其传输光谱。我们发现，从RV测量的透射光谱热木星HD189733b检索的质量之间有很好的一致性。我们的方法将能够使用最初为大气特征设计的未来太空望远镜的数据来检索地球大小和超级地球行星的质量。
2014-01-23 astro-ph.EP
Zodiacal Exoplanets in Time (ZEIT) VI: a three-planet system in the Hyades cluster including an Earth-sized planet
年轻星团中的行星是研究行星系演化的有力工具。在这里，我们报告发现了三颗行星过境K2-136（EPIC 247589423），这是毕宿星团（~ 8亿年）中的一颗晚K矮星，以及该系统中其他行星的强大检测极限。这些行星是根据它们的K2光变曲线确定的，这是我们对年轻星团和恒星形成区调查的一部分。最小的行星的半径与地球相当（0.99 +/- 0.05地球半径），使其成为少数几个已知年龄年轻的地球大小的行星之一。这两颗较大的行星可能是迷你海王星和超级地球，半径分别为2.91+/-0.11和1.45+/-0.10地球半径。这些行星的预测径向速度信号在0.4到2米/秒之间，可以用现代精密的RV摄谱仪实现。由于目标恒星是明亮的（V=11.2），并且对于年轻恒星（2-6 mmag）来说具有相对较低的恒星变化幅度，EPIC 247589423拥有年轻疏散星团中已知的最好的行星，可以精确地跟踪径向速度，从而能够对早期声称的年轻行星密度低于老年行星的说法进行强有力的测试。
2017-11-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Two nearby sub-Earth-sized exoplanet candidates in the GJ 436 system
我们报告了对UCF-1.01的探测，这是一颗半径为地球（R_{\oplus}）0.66 +/- 0.04倍的强系外行星候选者。这颗次地球大小的行星以1.365862 +/-8x 10 ^{-6}天的周期穿过附近的M矮星GJ 436。我们还报告了一个0.65 +/- 0.06 R_{\oplus}系外行星候选者（标记为UCF-1.02）以不确定的周期绕同一颗恒星运行的证据。使用斯皮策太空望远镜，我们测量行星在其母星前面经过时的光线变暗，以评估它们的大小和轨道参数。如果得到确认，UCF-1.01和UCF-1.02将分别被称为GJ 436 c和GJ 436 d，并将成为开普勒视野之外的第一个多凌日行星系统的一部分。假设类地行星的密度为5.515 g/cm ^3，我们预测两个候选行星的质量相似（约为0.28地球质量，M_{\oplus}，2.6火星质量），表面重力约为0.65 g（g是地球上的重力）。UCF-1.01的平衡温度（T_{eq}，其中发射和吸收的辐射平衡为等效黑体）为860 K，使得该行星不太可能像地球上那样拥有生命。它的弱引力场和与主星的近距离意味着UCF-1.01不太可能保留其原始大气;然而，如果最近的撞击或潮汐加热将挥发物提供给表面，则可能存在瞬态大气。我们还介绍了GJ 436 b在二次日食期间的其他观测结果。3.6微米的光变曲线显示了恒星活动的迹象，使得可靠的二次日食测…
2012-07-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Transit and Radial Velocity Survey Efficiency Comparison for a Habitable Zone Earth
凌日和视向速度搜索是两种用于识别附近太阳系外行星的技术，这些行星会经过明亮的恒星。确定明亮恒星周围这些系外行星的强大样本以进行详细的大气特征描述是一项重大的观测任务。在这项研究中，我们描述了一个框架，回答了一个问题，无论是过境或径向速度调查是更有效地找到过境系外行星给定相同的观测时间。在框架内，我们表明，过境调查的窗口函数可以近似使用超几何概率分布。我们估计所需的观测时间的过境调查，以找到一个过境地球大小的系外行星在HZ，重点是晚型恒星。我们还估计了径向速度精度必要的检测等效HZ地球质量的系外行星，也过境时使用等量的观测时间作为过境调查。我们发现，一个径向速度调查与sig_rv~0.6 m/s的精度有相当的效率，在观测时间方面的凌日调查所需的光度精度sig_phot~300 ppm的晚M~矮星的HZ中找到一个凌日地球大小的系外行星。对于超级地球，sig_rv~2.0 m/s精度径向速度测量与sig_phot~2300 ppm的凌日测量具有相当的效率。
2014-06-24 astro-ph.EP
The prevalence of dust on the exoplanet HD 189733b from Hubble and Spitzer observations
热木星HD 189733 b是最广泛观测的系外行星。它的大气层已经被探测到，并在透射和日食光谱学中被描述，它的相位曲线在几个波长下被测量。本文汇集了我们的活动的结果，以获得完整的透射光谱的大气层的这颗行星从紫外线到红外线与HST，使用STIS，ACS和WFC 3。我们提供了一个新的表格的透射光谱在整个可见光和红外范围。在每个波段的半径比重新推导，以确保一致的治疗散装过境参数和恒星边缘变暗。特别注意的是，以纠正，并得出现实的估计不确定性，由于这两个掩星和unocculated星点。组合光谱与无云模型的预测非常不同：它在整个可见光和近红外范围内由瑞利散射主导，唯一检测到的特征是窄的Na和K线。我们将其解释为延伸超过至少5个刻度高度的凝析颗粒的薄雾的特征。我们发现，一个灰尘占主导地位的大气也可以解释的发射光谱和相位曲线的几个令人困惑的功能，包括在3.6 μ m的相位曲线的大振幅，小热点经度移动和热的中红外发射光谱。我们讨论了可能的组合物，并得出一些一阶估计的性质的假定的冷凝雾/云。最后，我们推测，在观测上定义的两类热木星大气之间的二分法，其中HD 189733 b和HD 209458 b是原型，可能不是它们是否具有温度反演，而是它们是清晰的还是尘土飞扬的。我们还考虑了热木星、年轻木星和L型棕矮星之间云属性连续体的可能性。
2013-04-19 astro-ph.EP
Hubble Space Telescope detection of oxygen in the atmosphere of exoplanet HD189733b
在靠近其母星轨道的巨型系外行星的膨胀大气中检测重原子是了解其整体组成以及驱动其膨胀和与撞击恒星风相互作用的过程的关键因素。在这里，我们使用哈勃太空望远镜上的宇宙起源光谱仪获得的存档数据来报告HD 189733 b过境期间中性氧的吸收率约为6.4+/-1.8%。根据HD 189733 b的一个简单流体动力学模型，标度已发表的HI结果，垂直OI柱密度约为8x10^15/cm 2，仅产生3.5%的衰减，这意味着需要非热谱线加宽或超太阳丰度。我们还报告了在测量的恒星通量，我们分析和比较太阳耀斑活动的变化，短时间的变化的证据。在这一框架下，我们发现测量通量的非统计不确定性是不可忽略的，这就要求在报告过境干扰时要谨慎。尽管有这些不确定性，我们也显示了一个可能的检测过境和早期进入吸收的离子CII 133.5nm线。如果得到证实，这将是第二颗被报告有早期进入吸收的系外行星。假设HD 189733 b的磁层是早期吸收的起源，我们使用帕克模型的恒星风和粒子在细胞代码的磁层显示，它的方向应该偏离行星-恒星线约10-30°，而它的鼻子的位置应该至少是约16.7 Rp的系外行星上游，以适应CII凌日光变曲线。推导出的距离与系外行星表面磁场强度约为5.3高斯，以及行星轨道上的超音速恒星风撞击速度约为250 km/s，温度为1.2x10^5 K，密度约为6.3x10^6/cm^3相一致，但这种拟合并不是唯一的。
2013-03-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gliese 581g as a scaled-up version of Earth: atmospheric circulation simulations
我们使用三维模拟来研究在M星的宜居带中发现的第一颗地球大小的系外行星上的大气环流。我们将Gliese 581 g视为地球的放大版本，通过考虑系外行星半径和表面重力的增加值，同时保留不受当前观测约束的参数的陆地值。我们研究了长期的，全球温度和风的地图附近的表面的系外行星-气候。格利泽581 g上适合居住的具体位置取决于系外行星是否被潮汐锁定以及全球范围内辐射冷却的速度。无论Gliese 581 g的存在是否得到证实，我们的研究都强调了使用大气环流模型来量化潜在宜居的地球大小的系外行星上的大气环流，这将是未来十年系外行星发现和表征活动的主要目标。
2011-04-05 astro-ph.EP astro-ph.GA
Hubble Space Telescope transmission spectroscopy for the temperate sub-Neptune TOI-270d: a possible hydrogen-rich atmosphere containing water vapour
TOI-270 d是一颗温带次海王星，由凌日系外行星巡天卫星（TESS）发现，围绕着一颗明亮的（J= 9.1等）M3 V主星。TOI-270 d的半径约为2 RE，平衡温度为350 K，是使用凌日光谱法进行大气表征的最有希望的小型系外行星之一。在这里，我们提出了一个主要的过境观测TOI-270 d与哈勃太空望远镜（HST）宽视场相机3（WFC 3）摄谱仪在1.126-1.644微米波长范围内，和95%的可信上限为$8.2 \times 10^{-14}$尔格s $^{-1}$ cm $^{-2}$ A $^{-1}$ arcsec $^{-2}$恒星Ly-alpha发射使用太空望远镜成像摄谱仪（STIS）。来自TESS和WFC 3数据的透射光谱提供了证据，表明富氢大气的分子吸收相对于无特征光谱具有4 σ显著性。任何单个吸收剂的最强有力的证据是H2O，这是有利于在3西格玛的意义。当检索的WFC 3数据单独和允许的可能性，异构恒星亮度分布，H2O的检测意义降低到2.8西格玛。因此，需要进一步的观测来确定TOI-270 d的大气成分，并评估恒星异质性的影响。如果得到证实，我们的发现将使TOI-270 d成为迄今为止最小，最冷的系外行星之一，并具有检测到的大气光谱特征。
2022-11-28 astro-ph.EP
Detecting White Dwarf Exoplanets in the Roman Era
Washington University（华盛顿大学）
本文预测罗曼望远镜GBTDS巡天通过凌星和相位曲线通道探测白矮星系外行星的产量，发现木星大小行星为主，源混合是主要挑战，零探测可约束发生率。
2026-09-10 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
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
A population of planetary systems characterized by short-period, Earth-sized planets
我们分析了来自美国宇航局开普勒任务的第1-17季度数据发布24（Q1-Q17 DR 24）行星候选目录的数据，特别是将具有单个凌日行星的系统与具有多个凌日行星的系统进行比较，并确定了具有必然不同系统架构的系外行星的不同种群。这样的结构可能表明它们相对于典型的开普勒系统在进化史上的一个不同分支。这些行星系的主要特征是一个孤立的，地球大小的行星，大约一天的轨道周期。我们估计，在我们检查的144个系统中，至少有24个（>~17%）属于这一群体。考虑到探测效率，这样的行星系出现的频率与热彗星相似。
2016-10-11 astro-ph.EP
TESS Hunt for Young and Maturing Exoplanets (THYME) XI: An Earth-sized Planet Orbiting a Nearby, Solar-like Host in the 400Myr Ursa Major Moving Group
本文介绍了在年轻的大熊座移动星群中发现了一颗围绕类太阳恒星运行的地球大小系外行星HD 63433d，其半径为1.1地球半径，公转周期4.2天，是迄今已知年龄小于500 Myr的最小已确认系外行星且距离最近，为研究行星演化与大气逃逸提供了关键机会。
2024-01-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Pyrat Bay Framework for Exoplanet Atmospheric Modeling: A Population Study of Hubble/WFC3 Transmission Spectra
我们提出了用于系外行星大气建模、光谱合成和贝叶斯检索的开源pyratbay框架。该代码的模块化设计允许用户生成大气温度、丰度和温度的一维参数化模型。（在热化学平衡或恒定的高度），和高度分布在流体静力学平衡;样品ExoMol和HITRAN逐线截面与自定义的解决方案的权力和线翼截止值;考虑来自分子线跃迁、碰撞诱导吸收、瑞利散射、灰云和碱共振线的横截面，计算发射或透射光谱;并对给定的凌日或日食数据集执行马尔可夫链蒙特卡罗大气反演。我们通过再现ExoMol截面的逐线截面采样，产生与petitRADTRANS模型一致的透射和发射光谱，准确地检索TauREx模型生成的模拟透射和发射观测的大气特性，并密切再现HD 209458 b的天基透射光谱的Aura检索分析，对pyratbay框架进行了基准测试。最后，我们提出了一个检索分析的人口过境系外行星，重点是那些观察到的传输与HST WFC 3/G141棱镜。我们发现，这种仪器可以单独自信地识别数据集何时显示H2O吸收特征;然而，它无法区分静音H2O特征是由云、高大气金属丰度还是低H2O丰度引起的。我们的结果与以前的检索分析是一致的。pyratbay代码可以在PyPI（pip install pyratbay）和conda上找到。该代码有大量的文档（https：pyratbay.readthedocs.io）和测试，以提供最大的可访问性和长期的开发稳…
2021-05-12 astro-ph.EP astro-ph.IM
Two warm Earth-sized exoplanets and an Earth-sized candidate in the M5V-M6V binary system TOI-2267
本研究利用TESS和地面观测数据，在密近双星TOI-2267中发现两颗已证实的温暖地球大小系外行星与一颗候选行星，动力学分析显示它们分属两颗子星，该系统成为已知最致密的双凌星行星双星系统，为行星形成演化研究提供独特基准。
2025-09-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Atmospheric Beacons of Life from Exoplanets Around G and K Stars
目前，开普勒任务、哈勃太空望远镜和大型地面望远镜对数千颗太阳系外行星的探测和定性爆炸式增长，开启了寻找具有适合维持生命的条件的类似地球的系外行星的新时代。随着更多地球大小的系外行星在不久的将来被发现，我们很快就有机会确定可居住的世界。以我们目前的能力可以探测到哪些来自可居住行星的大气生物特征气体？从富含氮氧的地球型系外行星探测常见的生物特征，包括分子氧（O2）、臭氧（O3）、水蒸气（H2O）、二氧化碳（CO2）、一氧化二氮（N2O）和甲烷（CH 4），需要用最大的太空望远镜进行数天的积分时间，因此对目前的仪器来说非常具有挑战性。在本文中，我们建议使用强大的发射从旋转振动带的一氧化氮，羟基和分子氧作为签名的氮，氧，和水丰富的大气的地球型系外行星突出的磁性活动，从年轻的G和K主序星。来自这些生命的基本化学先决条件的信号，我们称之为生命的大气信标，创造了一个独特的机会，可以在即将到来的NASA任务中对地球大小的系外行星进行直接成像观测，具有高信噪比和低光谱分辨率。
2018-01-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Identifying rocky planets and water worlds among sub-Neptune-sized exoplanets with the Habitable Worlds Observatory
本文提出利用未来NASA旗舰望远镜宜居世界天文台（HWO）对50至100颗亚海王星进行直接成像和光谱偏振分析，以区分岩石行星、水世界和气体迷你海王星，从而拓展潜在宜居行星的搜寻范围。
2025-09-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
The role of the Hubble Space Telescope in advancing our understanding of atmospheric escape in exoplanets
Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Johns Hopkins Applied Physics Laboratory（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；University of Hawai’i at Mānoa（夏威夷大学马诺阿分校）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；CEA（法国原子能和替代能源委员会）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Eureka Scientific, Inc.（尤里卡科学公司）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Kiel University（基尔大学）；Istanbul Health and Technology University（伊斯坦布尔卫生与技术大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Wesleyan University（卫斯理安大学）；Cornell University（康奈尔大学）
本文回顾哈勃太空望远镜紫外能力在探测系外行星流体动力学大气逃逸及测量质量损失率方面的关键作用，并讨论未来十年所需观测与仪器模式以推进行星演化和宜居性研究。
2026-05-29 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Into the UV: A precise transmission spectrum of HAT-P-41b using Hubble's WFC3/UVIS G280 grism
紫外-可见光波长范围为行星大气中的化学和物理工作提供了关键的光谱诊断。迄今为止，系外行星时间序列大气特征研究依赖于哈勃的STIS/COS仪器上的几种模式组合来访问这一波长范围。在这里，我们第一次应用哈勃WFC 3/UVIS G280棱镜模式，在一次观测中获得200-800 nm的系外行星光谱。我们在热木星HAT-P-41 b上测试了G280棱镜模式，以确定其对系外行星大气特性的可行性。在10 nm波段，我们获得了29- 33 ppm的宽带渡越深度精度和平均200 ppm的精度。G280棱镜的光谱信息可以从正和负一级光谱中提取，导致可测量通量增加60%。此外，第一个HST轨道可以充分利用的时间序列分析。我们提出了详细的提取和还原方法，供未来的调查使用这种模式，测试多种技术。我们发现结果与310-800 nm的HAT-P-41 b的STIS测量完全一致，G280结果代表了更有效和精确的光谱。我们拟合HAT-P-41 b的透射光谱与前向模型在Teq= 2091 K，高金属丰度，和显着的散射和云不透明度。通过这些首次观测，我们证明了WFC 3/UVIS G280是一种强大的新工具，可以获得系外行星大气的紫外光谱，增加了哈勃的紫外遗产，并补充了詹姆斯韦伯太空望远镜的未来观测。
2020-03-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Impact of Tides on the Potential for Exoplanets to Host Exomoons
系外卫星可能在决定我们太阳系以外世界的可居住性方面发挥重要作用。它们可以稳定环境，通过打破与母星的潮汐锁定来改变气候，驱动潮汐加热，甚至可能是生命本身。然而，系外行星维持系外卫星的能力取决于复杂的潮汐相互作用。基于此，我们利用简化的潮汐滞后模型来跟踪行星、恒星和月球系统中的分离、轨道和旋转周期的演变。我们将这些模型应用于已知的系外行星系统，以评估这些系外行星承载系外卫星的潜力。我们发现，至少有36个系统中，一个位于宜居带的系外行星可能拥有一个超过10亿年的系外卫星。这包括开普勒-1625b，这是一颗具有系外卫星候选者的系外行星，我们确定它能够保留海王星大小的卫星超过哈勃时间。这些结果可能有助于为未来的观察提供潜在的目标。在许多情况下，特定系外行星的组成仍然存在相当大的不确定性。我们表明，探测（或不探测）的系外卫星将提供一个重要的约束行星结构，由于其潮汐响应的差异。
2020-08-26 astro-ph.EP
Keck and Hubble Observations Show That MOA-2008-BLG-379Lb Is a Super-Jupiter Orbiting an M Dwarf
本文通过Keck和Hubble的高角分辨率成像确定了MOA-2008-BLG-379Lb为一颗围绕M矮星的超级木星，并展示了图像约束建模方法及高阶效应对提高微引力透镜参数估计准确性的重要性。
2024-05-07 astro-ph.EP
