The XUV environments of exoplanets from Jupiter-size to super-Earth
靠近主星的行星会受到强烈的高能辐射。极紫外线（EUV）和X射线辐射（合起来，XUV）被认为是驱动具有挥发性包层的行星质量损失的原因。我们提出了$\textit{XMM-Newton}$观测六个附近的恒星托管凌日行星在紧密的轨道（轨道周期，$P_\text{orb} < 10\,$ d），其中我们从恒星和随后的辐射水平的行星XUV辐射。为了重建不可观测的EUV辐射，我们从太阳$\textit{TIMED/SEE}$数据中推导出一组新的关系，这些关系适用于当前一代X射线仪器的标准波段。从我们的样品中，WASP-80 b和HD $\,$ 149026 b经历了最高的辐照水平，但HAT-P-11 b可能是最好的候选人，因为该系统接近太阳系的Ly $\,α$蒸发调查。四个最小的行星在其生命中可能比它们较大的同行失去了更大比例的质量。我们还用$\textit{XMM-Newton}$上的光学监测器探测了WASP-80 b在近紫外波段的凌日现象。
2018-04-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Host star properties of hot, warm and cold Jupiters in the solar neighborhood from \textit{Gaia} DR3: clues to formation pathways
基于 Gaia DR3 数据，本研究发现热木星与高离心率冷木星宿主恒星的金属丰度相似，支持高离心率迁移形成机制，并通过年龄差异估算出恒星潮汐品质因子约为 10^(6±1)。
2024-04-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
K2-114b and K2-115b: Two Transiting Warm Jupiters
我们报告的第一个结果，从一个过境温暖的木星系外行星-气体巨行星接收恒星辐射低于约$10^8$尔格s $^{-1}$厘米$^{-2}$，相当于轨道周期超过约10天的太阳类恒星。我们已经发现了两个凌日温暖的木星系外行星最初确定为过境候选人在${\it K2}$测光。K2- 114 b的质量为$1.85^{+0.23}_{-0.22}\ M_J$，半径为$0.942^{+0.032}_{-0.020}\ R_J$，轨道周期为11.4天。K2- 115 b的质量为$0.84^{+0.18}_{-0.20}\ M_J$，半径为$1.115^{+0.057}_{-0.061}\ R_J$，轨道周期为20.3天。这两颗行星都是具有测量质量的最长周期过境气体巨行星之一，并且它们都绕着相对古老的宿主恒星运行。这两颗行星都没有膨胀，因为它们的半径与理论预期一致。它们在行星半径-恒星辐射图中的位置与半径-辐射相关性在10 $^8$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$以下趋于稳定的情况是一致的，这表明对于温暖的类星体，恒星辐射在确定行星半径方面并不起重要作用。我们还报告了我们对另一个${\it K2}$过境暖木星候选者EPIC 212504617的识别，这是一个假阳性。
2017-09-13 astro-ph.EP
Reconstructing the high energy irradiation of the evaporating hot Jupiter HD 209458b
系外行星HD 209458 b的大气层正在经历持续的质量损失，据信是由其恒星的X射线和极紫外线（XUV）辐射造成的。由于星际吸收，大部分流量无法直接观察到，但为了正确模拟行星的光蒸发和流出的光电离，需要这样做。利用差分发射测量（DEM）技术，我们得到了HD 1，209458的高能谱.我们构造了一个温度在10 $^{4.1}$和10 $^{8}$ K之间的恒星日冕和过渡区的模型，该模型由哈勃太空望远镜（HST）上的宇宙起源光谱仪（COS）测量的紫外线强度和XMM-牛顿的X射线通量测量共同约束。总氢电离光度（$λ< 912$）被发现是10 $^{28.26}$尔格·秒$^{-1}$，这是类似的太阳的平均活动水平的值。这个光度与从相同COS数据集估计的能量有限质量损失率不相容，即使是下限也需要> 40%的令人不安的高能量效率。然而，我们的光度与早期基于HST太空望远镜成像光谱仪（STIS）的结果对HD 209458 b质量损失率的估计是一致的。精确重建的XUV辐射是确定系外行星大气质量损失率和效率的关键输入。
2016-05-25 astro-ph.EP
High resolution imaging of young M-type stars of the solar neighborhood: Probing the existence of companions down to the mass of Jupiter
上下文高对比度成像是一种强有力的技术，可以用来寻找气体巨行星和轨道间距大于几个天文单位的棕矮星。在太阳型恒星周围，巨行星预计会通过核心吸积或引力不稳定性形成，但由于核心吸积随着主恒星变轻而变得越来越困难，引力不稳定性将是尚未发现的遥远巨行星围绕低质量恒星形成的可能方案。因此，对M矮星周围的这类行星进行系统的调查将提供对引力不稳定性效率的直接测试。目标。我们寻找围绕太阳附近的晚型恒星和褐矮星运行的气体巨行星。方法.利用VLT-NACO自适应光学系统在Lp波段对16个目标进行了直接成像和角微分成像，获得了深高分辨率图像。这是目前最大和最深的调查Mdwarfs周围的100亿质量行星。我们开发并使用了一个集成的还原和分析管道来还原图像，并推导出每个目标的2D检测限。在0.5”处实现的典型对比度约为9个量级，超过1”则为11个量级。对于每个目标，我们还确定在我们的图像中以给定的距离检测到给定质量的行星的概率。结果考虑到轨道投影效应，我们得出了行星伴星的精确探测概率，平均超过50%的概率在10天文单位处探测到3 MJup的伴星，在20天文单位处探测到1.5MJup的伴星，这对年轻M矮星样本周围的行星质量的存在带来了很大的限制。
2011-12-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Global flow regimes of hot Jupiters
本研究利用THOR模型模拟八颗热木星，发现随恒星辐射增强，大气热量再分配效率降低，小尺度波模式减弱，流态从急流主导转变为昼向夜主导，降低平均分子量可部分恢复环流效率。
2025-05-17 astro-ph.EP
Jupiter will become a hot Jupiter: Consequences of Post-Main-Sequence Stellar Evolution on Gas Giant Planets
当太阳上升到红巨星分支（RGB）时，它的光度会增加，所有的行星都会受到比现在大得多的照射。特别是木星，可能最终比热的海王星GJ 436 b受到更高的辐射，因此，可以适当地称为“热木星”。“当它们的恒星经历RGB或渐近巨星分支（AGB）阶段时，许多目前已知的位于几个AU轨道上的木星质量行星将接受与热木星相当的辐射水平，这将短暂地将它们的大气温度升高到~1000 K或更高。此外，后主序星周围的大质量行星可能会从增强的恒星风中吸积不可忽略的物质，从而显著改变其大气化学，并在恒星质量损失最严重的时期引起显著的吸积光度。未来几代的红外线观测站也许能够探测这种热行星大气的热和化学结构。最后，我们认为，不像他们的主序星类似物（其纬向风被认为是组织在只有几个广泛的，行星尺度的射流），红巨星热彗星应该有多个，窄射流的纬向风和有效的昼夜再分配。
2012-07-11 astro-ph.EP
Ohmic Dissipation in the Interiors of Hot Jupiters
我们提出的热木星内部的欧姆加热模型，其中我们解耦的内部和风区取代风区的边界温度TISO和磁场BPHI0。欧姆加热以两种方式影响气体巨星的收缩：通过对流区内的直接加热，以及通过对流区外的加热，这增加了内部的有效绝缘。我们计算了这些效应，并表明内部欧姆加热只有在行星达到内部熵的临界值时才能减缓冷却气体巨行星的收缩速率。我们确定的气体巨星的年龄时，欧姆加热成为重要的质量，TISO和诱导Bphi0的函数。完成参数空间的调查后，我们采用Menou（2012）的风区标度，并计算具有不同辐射水平的气体巨星的预期演化。我们发现，在这种磁阻力的情况下，很难用欧姆加热来膨胀大质量的行星或那些具有强辐射的行星，这意味着我们无法解释许多观测到的热木星半径。这与先前的进化模型相反，该模型假设恒定比例的辐射转化为欧姆功率。
2012-07-13 astro-ph.EP
Runaway greenhouse effect on exomoons due to irradiation from hot, young giant planets
开普勒太空望远镜已经探测到小到地球月球的物体的凌日，小到0.2地球质量的卫星可以通过其宿主行星的凌日时间和凌日持续时间的变化在开普勒数据中探测到。在恒星宜居带（HZ）的巨型行星周围，如此巨大的卫星可以作为地外生命的栖息地。在这里，我们评估了由于来自地球的广泛加热，系外卫星处于失控温室（RG）状态的危险。我们应用预先计算的巨行星的演化轨迹来计算月球上入射的行星辐射作为时间的函数。恒星通量的总能量预算，从行星的照明，和潮汐加热的卫星相比，月球的临界通量经历RG效应。一颗质量为13亿木星的行星照射到一颗地球大小的卫星上，距离木星半径为10倍，可以在月球上驱动RG状态约2亿年。如果加上相当于地球从太阳接收到的恒星照明，RG大约维持5亿年。在1000万年后，行星的可居住边缘向内移动了大约6个行星半径。在轨道偏心率为0.1的外卫星会经历强烈的潮汐加热;它们必须在1亿年后（分别在恒星HZ的内边界和外边界）绕着一个13亿木星质量的宿主运行，超过29或18木星半径，并且在1亿年后超过13木星半径（在两种情况下）才能居住。如果一个大约地球大小的卫星将在一颗巨大行星的轨道上被探测到，如果这个双星将在恒星HZ轨道上运行，那么恢复月球的轨道历史将是至关重要的。如果这样一颗卫星围绕着一颗质量为13亿木星的行星，至少在最初的几亿年里，它与它的宿主的距离已经超过了20个木星半径，那么它可能已经失去了大量的初始蓄水…
2013-11-01 astro-ph.EP
Irradiation-driven escape of primordial planetary atmospheres II. Evaporation efficiency of sub-Neptunes through hot Jupiters
利用公开可用的一维光电离流体动力学代码ATES，我们着手研究行星引力势能（$ϕ_p\equiv GM_p/R_p$）和恒星X射线和极紫外线（XUV）照射（$F_{\rm XUV}$）对中度到高度照射的气态行星（从次海王星到热彗星）的蒸发效率（$η$）的综合影响。我们表明，（已知）存在一个阈值电位，高于该阈值电位，能量有限的逃逸（即，$η\simeq 1$）是无法达到的。对于$\log ϕ_p\gtrsim \log ϕ_p^{\rm thr}\approx [12.9-13.2]$（以cgs为单位），大多数能量吸收发生在离子通过光电子碰撞获得的平均动能不足以逃逸的地方。这导致蒸发效率随着$ϕ_p$的增加而直线下降。具有$ϕ_p\lesssim ϕ_p^{\rm thr}$的行星是否表现出能量有限的外流主要受恒星辐射水平的调节。具体而言，对于低重力行星，以上$F_{\rm XUV}\simeq 10^{4-5}$尔格厘米$^{-2}$的$^{-1}$ Ly $α$损失超过绝热和平流冷却和低重力行星的蒸发效率下降低于能量有限的近似，虽然仍然在很大程度上独立于$ϕ_p$此外，我们表明，而$η$增加为$F_{\rm XUV}$增加的行星以上$ϕ^{\rm thr}_p$，相反的是真实的低重力行星。这种行为可以通过检查作为大气温度的函数的平流和辐射损失的相对分数贡献来理解。这个新的框架，使一…
2022-04-06 astro-ph.EP
Strong H$_2$O and CO emission features in the spectrum of KELT-20b driven by stellar UV irradiation
了解你的恒星，了解你的行星大气层。每一颗有大气测量的系外行星都绕着一颗恒星运行，恒星环境直接影响行星大气。在这里，我们介绍了超热木星KELT-20 b的发射光谱，它提供了宿主恒星性质和行星大气热结构之间的观测联系。它是目前唯一一颗热辐射测量值在$T_{eq}\sim$ 2200 K范围内的行星，围绕早期A型恒星运行。通过将它与FGK恒星周围的其他类似的超热彗星进行比较，我们可以更好地了解不同的宿主恒星类型如何影响行星大气。发射光谱覆盖0.6至4.5 $μm$，数据来自TESS、HST WFC 3/G141和Spitzer 4.5 $μm$通道。KELT-20 b具有1.4 $μm$水特征强度度量S $_{H_2O}$ = -0.097 $\pm$ 0.02，并且在WFC 3/G141（T $_b$ =2402 $\pm$ 14 K）和Spitzer 4.5 $μm$通道（T $_b$ =2930 $\pm59$ K）之间的黑体亮度温度差为528 K。这些非常大的H $_2$ O和CO发射特征与A型主星相结合，使KELT-20 b成为其他类似热彗星中唯一的行星。根据PHOENIX模型的计算结果，其主星（T $_{eff}=8720\pm250$ K）丰富的FUV、NUV和光辐射是驱动其强烈的热逆和突出的辐射特征的关键。
2022-01-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Radiatively Active Clouds and Magnetic Effects Explored in a Grid of Hot Jupiter GCMs
本研究通过构建含/不含磁效应与云形成的热木星GCM网格，发现2000K以上二者协同影响大气结构，共同作用对热相位曲线振幅和峰值偏移的影响强于单独效应。
2024-10-30 astro-ph.EP
Assessing Spectra and Thermal Inversions due to TiO in Hot Jupiter Atmospheres
最近在一些炎热的太阳系的昼侧大气中探测到的逆温现象正在激发新的途径来了解它们的温度结构和其他大气条件之间的相互作用。特别是，TiO长期以来一直被认为会导致热对流层中的热反转，这取决于其他因素，如恒星辐射，C/O和垂直混合。TiO还具有已被检测到的光学和近红外光谱特征。然而，TiO签名的解释依赖于模型中使用的TiO不透明度的准确性。最近报道的Toto TiO线列表提供了一个新的机会来调查这些依赖关系，这是目前工作的目标。首先，我们调查如何托托线列表影响可观察到的传输和发射光谱的热超导体在低和高分辨率。与先前的线列表相比，Toto线列表中的改进导致模型光谱中可观察到的差异，特别是在高分辨率下的光学差异。其次，我们探讨了温度结构，辐射和组成与TiO作为光学不透明度的主要来源之间的相互作用，使用一维自洽大气模型。在其他趋势中，我们发现，由于TiO峰在C/O $\sim$ 0.9的热转化的倾向，与最近的研究一致。使用这些模型，我们进一步评估指标，以量化由于TiO的热反演，相比常用的斯皮策测光，在C/O，辐射，金属丰度，重力和恒星类型的范围内。
2020-06-08 astro-ph.EP
Jupiter Atmospheric Models and Outer Boundary Conditions for Giant Planet Evolutionary Calculations
本文提出更新的大气表及外边界条件，用于计算木星和类木系外行星的冷却演化，经校准后与木星观测匹配，亮度温度差异在2%以内，可定制云、照射和金属丰度参数。
2023-09-02 astro-ph.EP
Diurnal Thermal Tides in a Non-synchronized Hot Jupiter
我们进行了线性分析，以探讨非同步热木星恒星照射的动力学响应。在这项工作中，我们考虑的恒星辐射的昼夜傅立叶谐波作用在顶部的热木星的辐射层，没有云和风。在没有科里奥利力的情况下，当昼夜热力强迫周期长于行星表面的声音穿越时间时，昼夜热力强迫可以激发内波传播到行星内部。当考虑到科里奥利效应时，恒星加热随纬度的变化可以激发出弱的内波（g模）和/或强的斜压Rossby波（浮力r模），这取决于行星的纬度。当行星的自转速度快于其轨道运动（即逆行热强迫）时，这些波携带负角动量，并在从辐射区的上层向下传播时被辐射损耗阻尼。结果，角动量从辐射区的下层转移到上层，并产生垂直切变。根据HD 209458 b的参数，我们估计了不同旋转周期的内部扭矩。
2009-01-22 astro-ph.EP
Atmospheric Dynamics of Hot Giant Planets and Brown Dwarfs
在过去的十年里，地面和航天器的望远镜观测，加上密集的建模工作，大大提高了我们对热巨行星和褐矮星的理解。虽然这些物体都是流体，氢的世界与分层的大气覆盖对流内部，他们表现出令人印象深刻的多样性的大气行为。热彗星的辐射很强，大量的观测资料限制了昼夜温差、环流和云量。强烈的恒星辐射，假定的潮汐锁定和适度的旋转导致了一个新的制度强昼夜辐射强迫。环流模型预测了大的昼夜温差，全球尺度的涡旋，斑片状云，在大多数情况下，在赤道-赤道超旋转处有一个快速向东的急流。温暖的彗星可能会表现出广泛的旋转速率，旋转率和轨道偏心率，这与较弱的辐射一起导致环流模式和可观测到的特征预测与热彗星有很大不同。褐矮星是典型的孤立的、快速旋转的世界;它们向太空辐射巨大的能量流，并在内部剧烈对流。它们的大气在区域到全球尺度上呈现出云和温度的斑块状，这是大尺度大气环流调制的结果。尽管缺乏辐射，这种环流可以通过内部对流与上覆大气的相互作用，以及由于云动力辐射反馈的自组织斑块来驱动。最后，受辐射的褐矮星有助于弥合这两类物体之间的差距，经历强烈的外部辐射以及强烈的内部对流。一个层次的建模方法已经产生了重大的新的见解的动态管理这些现象。
2020-08-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
A unique hot Jupiter spectral sequence with evidence for compositional diversity
近距离的巨型系外行星（“热彗星”）的出射光谱预计与具有类似有效温度的自发光物体的出射光谱不同，因为热彗星主要由其宿主恒星从上方加热，而不是从其形成时释放的能量内部加热。理论模型预测了一个连续的昼侧光谱的热彗星作为辐射水平的函数，与最冷的行星有吸收功能，在其光谱，中温行星有发射功能，由于热反转，和最热的行星有黑体般的光谱，由于分子离解和连续不透明的H-离子。在一些个别热彗星的光谱中检测到了吸收和发射特征，在光度测量中观察到了种群水平的趋势。然而，还没有统一的，人口水平的研究热彗星的热发射光谱，如已经完成了较冷的棕矮星和热彗星的透射光谱。在这里，我们表明热木星二次日食光谱以1.4微米的吸水带为中心，遵循水特征强度随温度变化的共同趋势。观察到的趋势与模型预测的太阳组成行星的热结构如何随辐照水平而变化大致一致。然而，行星系综表现出一定程度的分散在太阳系组成行星的平均趋势周围。如果行星在金属丰度和/或元素丰度比上有适度的变化，这种差异就可以解释，这是行星形成模型所预期的。（摘要摘录）
2021-10-21 astro-ph.EP
Atmospheric mass loss of extrasolar planets orbiting magnetically active host stars
系外行星宿主的磁性恒星活动可导致产生大量高能辐射，辐射位于此类恒星附近的系外行星。这些辐射被行星的上层大气吸收，从而加热和蒸发，可能导致辐射引起的质量损失。我们提出了一个研究的高能量发射的四个磁活跃的行星轴承主恒星开普勒-63，开普勒-210，WASP-19和HAT-P-11，基于新的XMM-牛顿观测。我们发现，这些恒星的X射线光度相当高的数量级以上的活跃太阳的水平。这些行星的总XUV辐射预计将比研究充分的热彗星更强。使用估计的XUV光度作为能量输入到行星大气，我们得到的总质量损失的上限，在这些热彗星。
2018-03-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
From Hot Jupiters to Super-Earths via Roche Lobe Overflow
通过缓慢旋转的主恒星中的潮汐耗散，许多热彗星的轨道可能衰减到洛希极限。我们预计在大多数情况下，随后的传质将是稳定的。使用详细的数值计算，我们发现这种演变是相当迅速的，可能会导致完全删除的气体信封在几个Gyr，并留下一个暴露的岩石核心（“热超级地球”）。最后的轨道周期对行星的质量半径关系的细节以及辐射和光蒸发的影响非常敏感，但可能短至几小时，长至几天。我们的方案预测存在中等质量的行星（“热海王星”），这些行星应该精确地在它们的洛希极限处被发现，并且正在通过洛希瓣溢出而失去质量。开普勒观测到的小型单行星候选系统的过剩也可能是这一过程的结果。如果是这样的话，它们的宿主星的性质应该会跟踪热彗星的性质。此外，产生热彗星的系统数量可能比从当代观测中推断的要多2-3倍。
2014-08-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Influence of Host Star Spectral Type on Ultra-Hot Jupiter Atmospheres
超热类星体是最高辐射的气体巨行星，平衡温度从2000到4000 K。超热彗星由于其高温、膨胀半径和短周期而易于表征，但它们的大气层对于行星来说是非典型的，因为光球层拥有相对于分子的大浓度原子和离子。在这里，我们评估这些行星的大气层如何响应不同的光谱型的恒星照射。我们发现，超热彗星表现出的温度反演，是敏感的主机恒星的光谱型。由于在短波长和低压下吸收增强，反演的斜率和温度范围都随着宿主星有效温度的增加而增加。与较冷恒星周围的类似行星相比，热恒星周围的超热彗星中陡峭的温度反转导致了更高的热解离和电离。H $^{-}$不透明度的增加导致具有减弱吸收特征的渡越光谱。然而，发射光谱在亮温上表现出很大的对比度，这是一个可以用二次日食观测和高色散光谱学检测到的特征。我们还发现，恒星大气中局部热力学平衡的偏离会影响行星上层大气中原子金属所引起的加热程度。此外，我们还进一步量化了超热木星大气中不同不透明度源加热的重要性。
2019-03-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Frequency of Hot Jupiters Orbiting Nearby Solar-Type Stars
我们确定的F，G和K矮星的太阳邻居托管热木星的比例由加州行星调查从利克和凯克行星搜索。我们发现该比率为1.2 \pm 0.38%，这与Mayor等人（2011年）从HARPS和CORALIE径向速度调查中报告的比率一致。这些数字是Howard等人（2011年）报告的开普勒星比率和Gould等人（2006年）OGLE-III凌日搜索的比率的两倍多，但由于数字统计量较小，这些差异只有边缘统计意义。我们探讨了一些困难，估计这一速度从现有的径向速度数据集和比较径向速度率率从其他技术。
2012-05-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Inference of Thermal Inversions in Hot Jupiter Atmospheres
最近的几项研究已经推断出在一些过境的热木星大气中存在热反转。由于现有数据有限，逆温的推断主要取决于大气的化学成分。在这项研究中，我们探讨了热反转和分子丰度之间的退化在四个高度辐照热木星大气，白天的观测，其中以前报道的是一致的热反转的基础上斯皮策测光。这四个系统是：HD 209458 b、HAT-P-7 b、TrES-4和TrES-2。对于每个系统，我们使用马尔可夫链蒙特卡罗例程探索具有约10^6个模型的模型参数空间。我们的研究结果主要表明，彻底探索的模型参数空间是必要的，以确定热木星大气中的热反转。我们发现，现有的观察TrES-4和TrES-2都可以非常精确地拟合模型与热反演和没有热反演，并具有广泛的化学成分。另一方面，HD 209458 b和HAT-P-7 b的观测结果与热逆的拟合比没有更好，正如以前报道的那样。根据目前的数据，我们没有看到辐射水平和热反转之间的相关性。在JWST可用之前，来自地面和HST的近红外观测，以及现有的斯皮策观测，可以潜在地解决某些系统中的热逆。
2010-10-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Investigation of the upper atmosphere in ultra-hot Jupiter WASP-76 b with high-resolution spectroscopy
碱金属谱线是了解系外行星大气层最重要的关键不透明度来源之一，因为Na I共振双峰被认为是低辐射的原因，因为碱金属的宽线翼几乎吸收了所有的恒星辐射。Na吸收线的高分辨率透射光谱可以用来研究热彗星的热层温度，它是由恒星X射线和极紫外辐射增加。我们应用高分辨率透射光谱仪的超热木星WASP-76 b与高色散光谱仪（HDS）的斯巴鲁8.2米望远镜。我们报告了强Na-D过量吸收的检测，线对比度为0.42 $\pm$ 0.03%（D1，5895.92 Ω）和0.38 $\pm$ 0.04%（D2，5889.95 Ω），FWHM为1.63 $\pm$ 0.13 Ω（D1）和1.87 $\pm$ 0.22 Ω（D2），和（7.29 $\pm$ 1.43）$\times$ 10 $^{-3}$ β（D1）和（7.56 $\pm$ 2.38）$\times$ 10 $^{-3}$ β（D2）的EW。这些结果表明，Na-D吸收谱线比以前的工作更浅更宽，而在同一通带内的吸收信号与以前的工作一致。我们得出的最佳拟合等温温度为3700 K（无旋转）和4200 K（旋转）。这些结果表明存在热层的可能性，因为导出的大气温度高于平衡温度（$\sim$ 2160 K）。
2021-12-05 astro-ph.EP
Mapping the pressure-dependent day-night temperature contrast of a strongly irradiated atmosphere with HST spectroscopic phase curve
许多褐矮星都在超短周期和潮汐锁定的轨道上围绕着白矮星宿主运行。由于这些小的轨道间隔，棕矮星受到的辐射水平与热彗星相似。然而，它们比热矮星更容易观察，因为在近红外波长下，白矮星比主序星更暗。因此，辐射棕矮星是研究强辐射和快速旋转下大气响应的理想热木星类似物。利用哈勃空间望远镜3号宽视场相机的近红外G141棱镜，给出了SDSS J141126.20+200911.1棕矮星白矮星双星中被辐照棕矮星（SDSS 1411-B）的1.1- 1.67 $\rm μm$光谱位相曲线。SDSS 1411-B是一颗$50~\rm M_{\rm Jup}$褐矮星，其辐射温度为1300 K，轨道周期为2.02864小时。我们的最佳拟合模型建议相位曲线振幅为1.4 $\%$，并将二次日食相位偏移的上限定为11度。在对白矮星光谱进行拟合后，我们提取了相位分辨的棕矮星发射光谱。我们报告了一个高度依赖于波长的昼夜光谱变化，与水波段通量变化约$360\pm70\% $和一个相对较小的J波段通量变化$37\pm2\%$。通过结合大气模拟结果和昼夜亮度温度变化，我们得到了一个压力依赖的温度对比度。我们讨论了SDSS 1411-B和热木星WASP-43 b光谱特征的差异，以及J 4111-BD的昼夜温度对比度低于预测。我们的研究提供了高精度的观测约束在不同的轨道相辐射褐矮星的大气结构。
2021-10-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Y Dwarfs: The Challenge of Discovering the Coldest Substellar Population in the Solar Neighborhood
本文综述Y型矮星这一太阳系邻近最冷亚恒星族群的发现与表征，指出其数量稀少、观测暗弱，并提出需未来5微米空间巡天任务以扩大发现。
2024-09-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Inflation of Migrated Hot Jupiters
当一部分表面辐射沉积在内部更深处时，可以在模型中模拟观察到的具有高平衡温度的气体巨行星的低密度。与此同时，迁移理论表明，热彗星形成于远离其宿主恒星的地方，并向内迁移。我们将磁盘迁移的模拟不断变化的内部热彗星，以确定迁移是否有一个长期持久的影响膨胀的行星。我们将迁移行星的半径与原地形成的行星的半径之间的差异量化为半径差异。我们对内部加热背后的物理机制仍然不可知，但假设它与接收到的恒星通量成一定比例。我们发现行星在迁移过程中从主星接收到的辐射变化会影响行星的膨胀和最终半径。当沉积物处于比P=1 bar更高的压力时，具有高比例的能量沉积在内部（> 5%）的模型显示出显著的半径差异。对于1%的较小部分，对于任何沉积深度都没有半径差异。我们表明，一个统一的加热机制可以导致不同的通货膨胀率，这取决于迁移历史。如果即将对气体巨星的平均密度和大气进行的观测能够更好地表明潜在的加热机制，这可能有助于限制此类行星的先前迁移。
2020-05-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Effects of Kinematic MHD on the Atmospheric Circulation of Eccentric Hot Jupiters
本文首次将运动学MHD方法应用于偏心热木星TOI-150b，发现偏心轨道会增强并收窄赤道急流、产生中纬度西风及相位相关热逆温，且这些效应随磁场强度变化，并影响发射光谱的多普勒特征。
2025-02-06 astro-ph.EP
Clouds in Three-Dimensional Models of Hot Jupiters Over a Wide Range of Temperatures I: Thermal Structures and Broadband Phase Curve Predictions
使用大气环流模式（GCM），我们调查的趋势，在模拟热木星大气的范围内的照射温度（1,500 - 4,000 K），表面重力（10和40米秒-2），和云的条件。我们的模型包括简化的温度依赖性云与辐射反馈，并显示不同的云的成分，垂直厚度，和不透明度形状热的太阳能电池的大气可能会增加行星反射，降低光球压力和夜面温度，并在某些情况下产生强烈的昼侧热逆温。随着辐射量的减少，云逐渐在夜侧和较冷的西翼形成，然后是东翼和中央的向阳面。我们发现，云的存在显著地改变了行星的辐射输运，并影响了温度低于T_irr ~ 3，000 ~K（T_eq~ 2，100 K）的行星的可观测性质，这取决于云的垂直范围。预期效果的精确强度取决于假设的参数，但预测的相位曲线趋势来自模拟的集合。云导致较大的相位曲线振幅和较小的相位曲线偏移在红外波长，相比无云模型。在光学波长，我们预测主要是西向相位曲线偏移在中间温度（T_irr ~ 2,000 - 3,500 K）与云局限于夜侧和西翼。如果云在垂直方向上是致密的（即厚度在压力标度高度的量级），它们的分布和影响就会变得更加复杂，因为不同的凝结物在不同的高度形成--有些太深了，以至于不能显著影响可观测的大气。我们的结果对解释T irr <~ 3，000 ~K的行星的相位曲线观测的多样性具有意义。
2020-12-19 astro-ph.EP
Most Hot Jupiters Were Cool Giant Planets for More Than 1 Gyr
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
研究通过分析热木星在不同位置的相对年龄，发现至少40%但不超过70%的热木星可能通过晚期高偏心率迁移形成。
2026-01-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modelling atmospheric escape and MgII near-ultraviolet absorption of the highly irradiated hot Jupiter WASP-12b
我们提出了热木星WASP-12 b高层大气的二维多流体数值模拟。该模型包括氢化学，并自洽地描述了行星上层大气的膨胀和由于强烈的恒星辐射造成的质量损失，假设是一颗弱磁化行星。我们模拟了行星高层大气及其与恒星风（SW）的相互作用，并考虑了不同的XUV照射条件和SW参数。在潮汐力的作用下，即使是快速的SW，逃逸的行星物质也会形成两股流，朝向恒星和远离恒星传播。大气逃逸和相关的质量损失率达到10^12 gs^-1，这似乎主要是由恒星引力控制的。我们计算了柱密度和动力学的MgII离子考虑三组不同的SW参数和XUV通量。模拟能够计算在Mg h线的位置处的吸收，并再现入口和出口的时间。在慢SW的情况下，如果不考虑潮汐力，高轨道速度会导致在行星轨道运动方向上形成激波。在这种情况下，质量损失与恒星XUV通量成正比。同时，忽略WASP-12 b的潮汐效应是一种强烈的简化，因此，有冲击的情况是不现实的。
2019-08-07 astro-ph.EP
Detection of neutral atomic species in the ultra-hot jupiter WASP-121b
这类超热类星体由巨大的系外行星组成，它们正经历着来自其宿主恒星的强烈辐射。由于它们的轨道和大气特性，它们已被证明是一个特别令人感兴趣的种群。一颗这样的行星WASP-121~b，位于一个高度偏离的轨道上，接近它的洛希极限，它的大气层表现出热反转。这些特性使WASP-121~b成为一个有趣的目标，为额外的大气特性。本文分析了WASP-121~b在凌日过程中获得的高分辨光谱。Rossiter-McLaughlin效应和中心到肢体变化的伪影被认为可以忽略不计。然而，我们讨论的情况下，这些影响需要更仔细的治疗建模的WASP-121系统和不同的属性。我们报告了一个新的探测大气吸收从H $α$在行星的过境深度为$1.87\pm0.11\%$。我们进一步证实了以前的检测钠我的双峰，并报告了一个新的检测铁我通过交叉相关与模型模板。我们属性的H $α$吸收扩展氢大气，可能发生逃逸，和Fe I的平衡化学在行星光球。这些探测有助于限制WASP-121~b大气的成分和化学过程。
2020-01-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Three irradiated and bloated hot Jupiters: WASP-76b, WASP-82b & WASP-90b
我们报告了三个新的凌日热木星行星发现的WASP调查结合径向速度从OHP/SOPHIE和欧拉/CORALIE和测光欧拉和TRAPPIST。这三颗行星都是膨胀的，半径为1.7-1.8 Rjup。所有的轨道热星，F5-F7，和所有的三颗恒星都已经演化，后MS半径（1.7-2.2 Rsun）。因此，这三颗行星的轨道为1.8-3.9 d，是已知辐射最强的行星之一。这加强了膨胀行星和恒星辐射之间的相关性。
2013-10-21 astro-ph.EP
Phase curves of WASP-33b and HD 149026b and a New Correlation Between Phase Curve Offset and Irradiation Temperature
我们提出了新的3.6和4.5 $μm$斯皮策相位曲线的高辐射热木星WASP-33 b和异常密集的土星质量的行星HD 149026 b。作为该分析的一部分，我们开发了一种新的像素级去相关变体，该变体可有效地消除长时间观测（>10小时）的像素内灵敏度变化，其中恒星的位置可以变化一个像素的显著部分。使用这种算法，我们测量日食深度，相位振幅和相位偏移的两颗行星在3.6 $μm$和4.5 $μm$。我们使用一个简单的玩具模型来表明，WASP-33 b的相位偏移，热平衡，和热再循环效率在很大程度上是类似于其他热超导体，尽管其非常高的辐射。另一方面，我们的HD 149026 b型产品更喜欢极高的热膨胀系数和极高的再循环效率。我们还将我们的结果与大气环流模型的预测进行了比较，发现虽然两者都与数据不匹配，但HD 149026 b的差异特别大。我们推测，这可能与其高体积金属含量有关，这可能导致大气不透明度增强，并在大气局部区域形成反射云层。然后，我们将这两个行星在更广泛的背景下，通过探索温度之间的关系，太阳能，热传输效率，和相位偏移的所有行星与公布的热相位曲线。我们发现了一个惊人的相位偏移和辐照温度之间的关系-前者下降，直到3400 K左右，随着温度的升高，此后上升。虽然这一趋势的某些方面反映在流通模式，有显着的差异，为未来的建模工作提供了重要的线索。
2017-12-21 astro-ph.EP
Atmospheric mass loss from hot Jupiters irradiated by stellar superflares
由于它们的活动，晚型恒星被认为拥有强大的耀斑，在短时间内产生强烈的高能辐射，可能会对附近行星的大气层产生重大影响。我们采用一维空气动力学模型来研究热木星HD 209458 b的上层大气对恒星耀斑引起的额外高能辐射的反应。大气吸收耀斑期间产生的额外能量导致局部大气加热，并伴随着两个传播冲击波的形成。我们提出的额外的大气损失发生在响应耀斑的估计。我们发现，与不活跃恒星的质量损失率（2*10^10 g s-1）相比，外底水平的质量损失率显著增加（分别为安静恒星高能通量的10倍、100倍和1000倍时的3.8*10^10 g s-1、8*10^10 g s-1和3.5*10^11 g s-1）。
2018-11-06 astro-ph.EP
Atmospheric Heat Redistribution on Hot Jupiters
凌日热行星的红外光变曲线呈现出一种趋势，即最热行星的大气层在重新分配其向阳面吸收的恒星能量方面效率较低，因此与较冷的行星相比，昼夜温度差异较大。没有预测大气模型已经公布，确定哪些动力学机制决定潮汐锁定系外行星的大气热再分配效率。在这里，我们提出了一个两层浅水模型的大气动力学同步旋转的行星，解释了观察到的趋势。我们的模型表明，弱摩擦和弱辐射的行星表现出最小昼夜温差的带状带状流，而强辐射和/或强摩擦的模型表现出一个昼夜流动模式与秩序单位分数昼夜温差。为了解释该模型，我们开发了一个标度理论，表明重力波在行星尺度上水平传播的时间尺度，t_wave，在控制从小到大的温度对比度的过渡中起着主导作用。这意味着热量再分布是由一个波浪状的过程，类似于地球热带地区的弱温度梯度。当大气阻力可以忽略时，当t_wave ~ sqrt（t_rad/Omega）时，昼夜温差由小变大，其中t_rad为辐射弛豫时间，Omega为行星自转频率。或者，该过渡准则可以表示为t_rad ~ t_vert，其中t_vert是流体块在昼夜厚度差上垂直移动的时间尺度。这些结果支持了通常使用的时间尺度比较来估计t_rad和全球水平平流时间尺度t_adv之间的热量再分配效率。
2013-09-26 astro-ph.EP
Orbital migration induced by anisotropic evaporation. Can hot Jupiters form hot Neptunes ?
短周期行星受到来自其恒星的强烈高能辐射。研究表明，这可能导致大气质量显著损失，并产生质量较小的行星。在这里，我们分析蒸发机制是否会影响行星的轨道。蒸发行星的轨道演化是以一种非常一般的方式解析推导出来的。分析结果，然后比较两类内行星的周期分布：海王星质量的行星和海王星质量的行星。这两个种群具有非常不同的周期分布，它们来自同一亲本分布的概率低于10^-4。我们发现，质量喷射可以产生显着的迁移与轨道周期的增加，非常匹配的两个人口的分布差异。如果蒸发来自行星表面最热的区域，就会发生这种情况。因此，蒸发引起的迁移是一个不可忽视的重要机制。
2011-12-06 astro-ph.EP
Retrieving Exoplanet Atmospheres using Planetary Infrared Excess: Prospects for the Nightside of WASP-43 b and other Hot Jupiters
为了增加未来大气表征工作的样本量，我们建立在行星红外过量（PIE）技术，已被提出作为一种手段来检测和表征的热光谱过境和非过境系外行星使用足够宽的波长覆盖范围，以独特的约束恒星和行星的光谱成分从空间未解决的意见。我们进行了同步检索的原型行星WASP-43 b在其原始配置和非过境配置的恒星和行星光谱，以确定PIE技术的有效性，用于表征行星的夜面大气热结构和组成，使用典型的出过境JWST观测。我们发现，使用PIE与JWST应该使恒星和行星的光谱被解开，没有看到两个通量源之间的简并，从而允许强大的约束行星的夜面热结构和水的丰度被检索。通过结合来自NIRISS、NIRSpec和MIRI的光谱实现的宽波长覆盖使得PIE检索的精度在使用传统的二次日食测量所获得的精度的10%以内，尽管单独使用MIRI的中红外观测可能面临高达3.5倍的行星辐射温度精度。对于半径先验不受约束的非凌日行星，我们能够使用解决恒星和行星光谱峰值的数据来识别和打破行星半径和辐照温度之间的简并性，从而可能增加适合JWST和其他未来任务概念的大气特征的行星数量。
2021-10-05 astro-ph.EP
MOVES III. Simultaneous X-ray and ultraviolet observations unveiling the variable environment of the hot Jupiter HD 189733b
在MOVES（多波长观测eVaporating Exoplanet及其恒星）计划的第三篇论文中，我们将哈勃太空望远镜的远紫外观测与XMM-牛顿/斯威夫特X射线观测相结合，以测量HD 189733在各种FUV谱线中的发射及其软X射线光谱。基于这些测量，我们将星际介质朝向HD 189733，并推导出该恒星的半合成XUV光谱，用于研究其高能辐射在五个不同时期的演化。观测到HD 189733的两个耀斑，但我们认为其光谱能量分布的长期变化对HD 189733 b的环境具有最重要的影响。日冕和风活动的减少可能有利于在行星前方的弓形激波中形成密集的Si $^{2+}$原子群，这是前两个时期测量的过境前和过境吸收的原因。在第二，第三和第五个时代，这可能是由于扩展的行星热层和恒星风质子通过与行星外逸层的电荷交换被中和的尾部，在莱曼- $α$线检测到过境吸收签名。我们建议，在行星的X射线照射的增加，并减少其EUV照射导致中性氢的光电离率较低，有利于检测这些签名，通过维持较高密度的H $^{0}$原子在高层大气中，并提高与恒星风的电荷交换。在最后一个纪元，更深和更广的吸收特征表明这颗行星进入了一个不同的蒸发状态，为恒星活动和行星环境结构之间的联系提供了线索。
2020-01-31 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Ohmic Heating Suspends, not Reverses, the Cooling Contraction of Hot Jupiters
我们研究了欧姆加热下的太阳系外木星的半径演化，最近提出的一种机制来解释许多这些行星的大观测尺寸。行星出生时具有高熵，随后冷却并收缩。我们关注两个案例：第一，欧姆加热在行星热时开始（高熵）;第二，它在行星冷却后开始。在前一种情况下，我们使用分析定标和数值实验来证实欧姆加热能够暂停冷却，只要百分之几的恒星辐射转化为欧姆加热，并且行星的表面风延伸到~10 bar或更深的压力。对于这些参数，冷却停止的半径与大多数行星的观测半径一致（或大于）。唯一的两个例外是WASP-17 b和HAT-P-32 b。与高熵的情况相反，我们表明欧姆加热不能显着重新膨胀行星后，他们已经冷却。这使我们认为，在热木星中观察到的半径的多样性可能部分地由它们迁移到当前位置的不同时期来解释。
2012-11-24 astro-ph.EP
Atmospheric Circulations of Hot Jupiters as Planetary Heat Engines
由于它们强烈的入射恒星辐射和可能的潮汐锁定自旋状态，预计热彗星的风速接近或超过声速。在这项工作中，我们开发了一个理论来解释这些风的大小。我们的模型热的制冷机作为行星热机，并表明，热制冷机总是低于一个理想的卡诺发动机的效率。接下来，我们证明了我们的预测风速匹配那些从三维数值模拟在广泛的参数范围。最后，我们使用我们的理论来评估如何以及不同的阻力机制可以匹配的风速观测到的多普勒光谱HD 189733 b和HD 209458 b。我们发现，磁阻力可能太弱，无法与HD 189733 b的观测结果相匹配，但与HD 209458 b的观测结果相一致。相反，剪切不稳定性和/或冲击与这两种观测结果是一致的。此外，这两种机制预测了比目前观察到的更热和更冷的行星的不同风速趋势。因此，我们提出，更广泛的多普勒观测可以揭示多种阻力机制在不同的热彗星。
2017-12-20 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.flu-dyn
Limited hysteresis in the atmospheric dynamics of hot Jupiters
本文通过MITgcm模拟改变初始风场和温度廓线，发现热木星大气环流对初始条件不敏感，表明其环流范式仅存在有限滞后，并利用标度理论给出单一特征风速。
2025-02-26 astro-ph.EP physics.ao-ph
Thermally Driven Angular Momentum Transport in Hot Jupiters
我们研究了在引力和热力强迫作用下热彗星内部的角动量输运。由于恒星的强辐射，对流区之上形成辐射区。内部重力波在辐射对流边界（RCB）处发射。热响应是动态的，在角动量输运中起着重要作用。通过分离引力和热强迫项，我们确定了增加角动量输运的热效应。对于低频（与行星共转）潮汐频率，角动量通量为正（负）。潮汐的相互作用倾向于将行星推向同步状态。我们发现，与内部重力波相关的角动量输运对RCB和热强迫穿透深度之间的相对位置非常敏感。如果RCB在热强迫穿透深度附近，即使是小幅度的热强迫，热驱动的角动量通量也可能远大于引力强迫引起的通量。热增强的扭矩可以在短短$10^4$年内将行星驱动到同步状态。
2020-03-31 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
The Influence of Coronal Mass Ejections on the Mass-loss Rates of Hot-Jupiters
热中子星受到来自其宿主恒星的极端辐射和等离子体流的影响。过去的紫外哈勃太空望远镜观测，由流体动力学模型支持，证实了这些因素导致形成一个扩展的信封，其中一部分超出了罗氏瓣。我们使用气体动力学模拟来研究恒星风参数随时间变化的影响，即日冕物质抛射（CME），对典型的热木星HD 209458 b的包络线。我们考虑三个CME的特点是不同的速度和密度，从典型的CME观测到的太阳参数。在每次日冕物质抛射过程中，恒星风的冲压压力的扰动会撕裂位于洛希瓣之外的大部分包层。这导致在与日冕物质抛射相互作用期间质量损失率的大幅增加。我们发现，在整个穿越CME的过程中，行星损失的质量是${\approx}10^{15}$ g，而不考虑CME。我们还发现，在1 Gyr的过程中，由于CME的影响，行星失去的质量与由于高能恒星照射而失去的质量相当。
2017-09-04 astro-ph.EP
Uniformly hot nightside temperatures on short-period gas giants
在圆形轨道上的短周期气体巨星（热彗星）预计会被潮汐锁定在同步旋转中，永久的白昼面面对他们的主星，永久的黑夜面面对太空的黑暗。已经测量了几个热彗星的夜面的热通量，这意味着能量以某种方式从白天传输到夜晚。然而，目前还不清楚这些探测到的物理信息究竟揭示了热彗星的大气动力学。在这里，我们表明，一个样本的12个热彗星的夜面有效温度聚集在1100 K左右，作为恒星辐射的函数略有上升的趋势。无云大气环流模式不能预测这种聚集现象。这一结果可以解释，如果大多数热彗星的夜面云光学厚度向外长波辐射，因此辐射在云顶温度，并逐步分散的行星接收更大的入射通量。在更大波长范围内的相位曲线观测对于确定云覆盖的范围以及热木星夜面上的云组成至关重要。
2020-03-30 astro-ph.EP
The Solar Neighborhood. XXXIV. A Search for Planets Orbiting Nearby M Dwarfs using Astrometry
天文测量的结果显示了7颗邻近的恒星，它们之前都有行星被探测到：6颗M矮星（GJ 317、GJ 667 C、GJ 581、GJ 849、GJ 876和GJ 1214）和1颗K矮星（BD $-$ 10 3166）。测量还提出了六个额外的附近的M矮星没有已知的行星，但更有利于天体测量检测的低质量的同伴，以及三个二元系统，我们提供天体测量轨道的解决方案。观测的基线为3至13年，是在CTIO/SMARTS 0.9米望远镜上进行的RECONS长期天体测量和测光计划的一部分。我们提供了所有16个系统的三角函数和自行车，并进行了广泛的分析的天体测量残差，以确定最低可检测的同伴质量为12 M矮星没有密切的恒星secondaries。对于已知有行星的六颗M矮星，我们对行星并不敏感，但可以排除所有的存在，除了质量最小的棕矮星在2 - 12年的周期。对于六个天体测量更有利的M矮星，我们得出结论，没有棕矮星的同伴，并敏感的同伴与质量低至1 $M_{Jup}$的时间超过两年。特别是，我们得出结论，Proxima Centauri在2 - 12年的轨道周期内没有木星同伴。这些结果补充了先前发表的M矮行星的发生率，提供了天体测量确定的潜在超级木星同伴在两年或更长的轨道上的质量上限。作为持续调查的一部分，这些结果与我们在天体测量计划中观察超过五年的250颗红矮星中发现的超级木星和棕矮星同伴的缺乏是一致的。
2014-07-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The metallicity distribution and hot Jupiter rate of the Kepler field: Hectochelle High-resolution spectroscopy for 776 Kepler target stars
开普勒凌日巡天发现的热彗星的出现率大约是以太阳邻近恒星为目标的径向速度巡天的一半。解释这种差异的一个假设是，这两个调查的目标恒星具有不同的恒星金属丰度分布。为了验证这一假设，我们测量金属丰度分布的开普勒目标使用Hectochelle多光纤，高分辨率光谱仪。将我们的光谱分析限制在log（g）>3.5的样本中的610颗矮星上，我们测量到的金属丰度分布的平均值为[M/H]_{mean} = -0.045 +/-0.00，与以前对开普勒场靶星的研究一致。相比之下，加利福尼亚行星搜索径向速度样本的金属丰度分布的平均值为[M/H]_{CPS，mean} = -0.005 +/- 0.006，并且根据Kolmogorov-Smirnov检验，样本来自不同的母体种群。我们重新拟合的指数之间的关系的恒星托管一个接近的巨行星和主恒星的金属丰度使用的样本从加州行星搜索更新的金属丰度的矮星。最佳拟合关系告诉我们，两个样本之间金属丰度的差异不足以解释热木星出现率的差异;金属丰度差异需要$\simeq$ 0.2-0.3 dex才能完全一致。我们还表明，（子）巨大的污染在开普勒样本不能调和的两个发生计算。我们的结论是，其他因素，如二进制污染和不完美的恒星属性，也必须发挥作用。
2016-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
Atmospheric Circulation of Hot Jupiters: Dayside-Nightside Temperature Differences
低偏心率热膨胀体的全相位红外线曲线表现出随着平衡温度的升高，昼夜亮温差增大的趋势。在这里，我们提出了一个三维模型，解释这种关系，以摆脱洞察力的过程中，控制潮汐锁定的行星大气的热量再分配。这个三维模式结合了预测分析理论的大气环流和昼夜温差的范围内的平衡温度，大气成分，和潜在的摩擦阻力强度与数值解的循环，验证了这一分析理论。这种分析理论表明，波的纵向传播介导了热木星大气中的昼夜温差，类似于调节地球热带热结构的波调节机制。这些波可以在热木星大气中通过辐射冷却或潜在的摩擦阻力来衰减。这种摩擦阻力很可能是由背景磁场穿过的部分电离大气中的洛伦兹力引起的，并且随着温度的升高强度会增加。此外，辐射加热和冷却的幅度随着温度的增加而增加，因此，随着平衡温度的增加，辐射加热/冷却和摩擦阻力阻尼波更有效。在我们的分析理论和数值模拟中，辐射加热和冷却在控制昼夜温差方面起着最大的作用，摩擦阻力只有在比科里奥利力更强时才重要。因此，热木星大气层的昼-夜温差随着恒星辐射的增加而增加，随着压力的增加而减少。
2016-02-18 astro-ph.EP
WASP-South hot Jupiters: WASP-178b, WASP-184b, WASP-185b & WASP-192b
我们报告了WASP-南方调查发现的四个新的过境热彗星。WASP-178 b凌日一颗V = 9.9，A1 V的恒星，Teff = 9350 +/- 150 K，是已知第二热的凌日恒星。它有一个高度膨胀的半径为1.81 +/- 0.09 Rjup，符合高辐射和大尺寸之间的已知相关性。估计温度为2470 +/- 60 K，这颗行星是研究南半球可见的超热彗星的最佳目标之一。三颗主星WASP-184、WASP-185和WASP-192都是年龄在4-8 Gyr的后主序星G 0。较大的恒星半径（1.3-1.7 Msun）意味着凌日相对较浅（0.7-0.9%），即使行星有1.2-1.3 Rjup的适度膨胀半径。WASP-185 b有一个偏心轨道（e = 0.24）和一个相对较长的轨道周期，为9.4 d。一颗距离WASP-185 4.6角秒、暗4.4等的恒星可能与WASP-185有物理联系。
2019-09-27 astro-ph.EP
HATS-9b and HATS-10b: Two Compact Hot Jupiters in Field 7 of the K2 Mission
我们报告的发现两个凌日系外行星的HAT南调查。HATS-9 b围绕一颗老的（10.8 $\pm$ 1.5 Gyr）V=13.3 G的矮星运行，周期P = 1.9153 d。主恒星质量为1.03 M $_{\odot}$，半径为1.503 R $_\odot$，有效温度为5366 $\pm$ 70 K。行星伴星的质量为0.837 M $_J$，半径为1.065 R $_J$，平均密度为0.85 g cm $^{-3}$。HATS-10 b围绕一颗V=13.1 G的矮星运行，周期P = 3.3128 d。主恒星质量为1.1 M $_\odot$，半径为1.11 R $_\odot$，有效温度为5880 $\pm$ 120 K。行星伴星的质量为0.53 M $_J$，半径为0.97 R $_J$，平均密度为0.7 g cm $^{-3}$。这两颗行星都是紧凑的，与接受类似辐射的行星相比，它们都位于K2的场7的名义坐标上，但只有HATS-9 b落在工作硅上。HATS-9 b的未来特性与开普勒望远镜的精密光度精度可能会提供其反射光特征的测量。
2015-05-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Search for Dark Matter Ionization on the Night Side of Jupiter with Cassini
提出利用行星大气中暗物质湮灭产生的电离辐射及 H₃⁺ 过量发射搜寻暗物质，并基于 Cassini 木星夜侧数据将暗物质—核子散射截面约束至约 10⁻³⁸ cm²。
2023-12-11 astro-ph.EP astro-ph.HE hep-ph
Ultra-hot Jupiter atmospheres at high spectral resolution
Observatoire astronomique de l’Université de Genève（日内瓦大学天文台）；University of Bern（伯尔尼大学）；Center for Space and Habitability, University of Bern（伯尔尼大学太空与宜居中心）；Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto（波尔图大学空间天体物理研究所）；Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto（波尔图大学理学院物理与天文系）
通过高分辨率光谱学研究超高温木星大气，揭示其独特的物理和化学特征，提供关于极端行星大气的新信息。
2026-02-02 astro-ph.EP
Flow Regimes in Hot Jupiter Atmospheres: Insights from Anelastic Models
本研究利用非弹性流体方程模拟热木星大气，识别多种非线性流动状态，揭示东向纬向风可达数公里每秒，径向流影响热点偏移，为非磁性逆行热点偏移提供机制解释。
2025-10-07 astro-ph.EP
Angular Momentum and Heat Transport on Tidally Locked Hot Jupiter Planets
热木星行星上层大气中的大气环流受到入射恒星辐射的强烈影响。在这项工作中，我们探索了3D大气模型的结果，并重新审视了驱动热木星行星环流的主要过程。我们使用角动量传输作为诊断，并进行傅立叶分析，以确定所涉及的大气波。我们发现，半日潮水平输送的角动量与平均环流之间的耦合是低纬强急流产生的机制。我们的模拟表明，在低纬度地区的大气间接细胞的可能形成。这些细胞的形成是由恒星辐射驱动的半日潮引起的。热带环流在从高层大气向低层大气输送热量和动量方面具有重要影响。这种热量和动量传输的后果之一是全球温度的升高。我们表明，初始条件不影响参考模拟的输出。然而，当行星的自转周期增加（$P_{rot} > 5$地球日）时，驻波的垂直传输变得更强，瞬态波变得不可忽略，科里奥利影响不那么占主导地位，这使得具有强大逆行喷流的稳定状态变得稳定。我们发现，至少有两个静态稳定状态的解决方案存在相同的行星参数。
2019-10-23 astro-ph.EP
