LRG-BEASTS III: Ground-based transmission spectrum of the gas giant orbiting the cool dwarf WASP-80
作为LRG-BEASTS计划的一部分,我们使用William Herschel望远镜(WHT)上的ACAM仪器对绕冷矮星WASP-80运行的热木星进行了地基透射光谱学研究。这是第三篇使用低分辨率棱镜摄谱仪进行热彗星地面透射光谱调查的论文。我们观测了两次凌日,并构建了波长范围为4640- 8840 A的透射光谱。我们的透射光谱与之前声称的WASP-80 b大气中钾的检测不一致,相反,与雾霾最一致。在100 A分辨率下,我们也没有看到钠吸收的证据。
2017-10-27 astro-ph.EP
VLT FORS2 comparative transmission spectroscopy: Detection of Na in the atmosphere of WASP-39b from the ground
我们提出了温暖的土星质量系外行星WASP-39 b的透射光谱,该光谱是由甚大望远镜(VLT)FOcal减速器和光谱仪(FORS 2)在411- 810 nm的波长范围内制作的。在V = 12.1星等的恒星上,以10 nm波长箱测量的凌日深度的典型精度为百万分之240(ppm)。我们检测到钠吸收特征(3.2西格玛),并找到钾的证据。地面的透射光谱与哈勃太空望远镜(HST)的光谱学一致,加强了对WASP-39 b具有基本清晰大气层的解释。我们的研究结果表明,最近升级的FORS 2光谱仪的光学透射光谱的巨大潜力,从地面获得HST质量的光变曲线。
2016-10-04 astro-ph.EP
Revisiting the Phase Curves of WASP-43b: Confronting Reanalyzed Spitzer Data with Cloudy Atmospheres
最近获得的哈勃和斯皮策相位曲线的短周期热木星WASP-43b使它成为一个理想的目标,面对理论与数据。在观测方面,我们重新分析了3.6和4.5 $μ$ m斯皮策相位曲线,并证明了我们的改进分析更好地消除了残留的红噪声,由于像素内的灵敏度,这导致更大的通量从夜面的WASP-43 b,从而减少理论和数据之间的紧张关系。在理论方面,我们使用我们的全球环流模式(GCM),THOR,它解决了非流体静力学欧拉方程(与通常解决流体静力学原始方程的GCM相比),构建了WASP-43b的无云和多云大气。无云的大气产生与昼侧发射光谱的合理拟合。多相发射光谱将云顶限制在夜面,并具有有限的云顶压力。多波长相位曲线自然与我们的多云大气相一致,除了4.5 $μ$ m相位曲线,这需要在WASP-43 b的大气中存在增强的二氧化碳。使用詹姆斯·韦伯太空望远镜可以获得更高光谱分辨率的多相位发射光谱,以及可见光波长的反射光相位曲线,这将进一步限制WASP-43 b中云的性质。
2018-02-08 astro-ph.EP
Transmission spectroscopy with VLT FORS2: a featureless spectrum for the low-density transiting exoplanet WASP-88b
我们提出了基于地面的光学透射光谱的低密度热木星WASP-88 b覆盖波长范围4413-8333 nm的甚大望远镜上的FORS 2摄谱仪。FORS 2白光曲线表现出显着的时间相关的噪声,我们使用高斯过程模型,并删除作为一个波长无关的组件从光谱光曲线。我们分析补充光度观测凌日系外行星调查卫星和完善的系统属性和星历。我们发现了一个无特征的透射光谱,对较短波长的吸收增加。我们进行了大气检索分析与AURA代码,找到初步的证据,在高层大气中的阴霾和较低的可能性,一个密集的云甲板。虽然我们的检索分析结果指向云和霾,但需要进一步的证据来明确拒绝晴空情景。
2021-06-28 astro-ph.EP
Ground-Based Transmission Spectroscopy with VLT FORS2: Evidence for faculae and clouds in the optical spectrum of the warm Saturn WASP-110b
我们提出了一个基于地面的光学透射光谱的温暖的土星质量系外行星WASP-110 b从两个过境观测与FOcal减速器和摄谱仪(FORS 2)的甚大望远镜(VLT)。该光谱覆盖了4000到8333 nm的波长范围,在46个凌日深度中进行了分箱测量,对于一颗Vmag=12.8的恒星,平均精度为百万分之220(ppm),平均80 nm分箱。测得的过境深度不受稀释从一个密切的A型场矮星,这是完全解决。透射光谱的总体主要特征是半径随波长增加而增加,并且缺乏理论上预测的无云大气压力加宽的钠和钾吸收特征。我们分析档案高分辨率的光学光谱,并找到证据的低到中等活动的主机,我们考虑到在大气检索分析。使用AURA检索代码,我们发现,所观察到的透射光谱可以最好地解释由未掩蔽的恒星光斑和云甲板的组合。在高置信度下拒绝了无云和有雾大气的透射光谱。由于在其终止点可能存在云层,WASP-110 b加入了越来越多的受辐射热木星系外行星的行列,这些行星在传输中观察到多云的大气。
2021-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
HST hot-Jupiter transmission spectral survey: Clear skies for cool Saturn WASP-39b
我们提出了从0.29-1.025微米的冷土星质量系外行星WASP-39 b的HST STIS光学透射光谱,以及斯皮策IRAC在3.6和4.5微米的补充过境观测。WASP-39 b的低密度和大气压标度高度使其特别适合使用这种技术进行大气表征。我们检测到一个瑞利散射斜率以及钠和钾的吸收功能,这是第一个系外行星中,这两个碱的功能都清楚地检测到扩展的翅膀预测无云大气模型。完整的透射光谱与清晰的,以H2为主的大气或含有来自霾的微弱贡献的大气很好地匹配,与Sing等人(2016)中提出的这些数据的初步减少很好地一致。WASP-39 b的压力-温度分布预计与HD 189733 b和WASP-6 b相当,使其成为我们在HST STIS调查中观察到的最冷的过境气体巨星之一。尽管有这种相似性,WASP-39 b似乎在很大程度上是无云的,而HD 189733 b和WASP-6 b的透射光谱都表明存在高海拔云或霾。这些观测结果进一步强调了短周期轨道上多云和无云气体巨行星的惊人多样性,以及与开发这些大气的预测云模型相关的相应挑战。
2016-08-04 astro-ph.EP
Upper limits on atmospheric abundances of KELT-11b and WASP-69b from a retrieval approach
本文利用CARMENES高分辨率光谱和互相关方法研究KELT-11b与WASP-69b的大气,仅在KELT-11b中探测到尝试性水信号,并通过注入-恢复与反演方法约束了两颗行星的化学丰度和云顶压力上限。
2025-11-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
Signs of strong Na and K absorption in the transmission spectrum of WASP-103b
背景:透射光谱学已成为表征近距离凌日行星大气特性的重要工具。最近的观测揭示了系外行星光谱的显著多样性,这些光谱显示出Na、K和$\mathrm{H_2O}$的吸收特征,在某些情况下被大气气溶胶部分或全部衰减。气溶胶(云和薄雾)本身已经在几个行星的透射光谱中被检测到,这要归功于粒子散射特性引起的波长依赖性斜率。目的:我们提出了一个光学550 - 960 nm的透射光谱的极端辐照热木星WASP-103 b,最热(2500 K)和最大质量(1.5 $M_J$)的行星之一,尚未与这种技术进行研究。WASP-103 b以不到1.2倍洛希极限的距离绕其恒星运行,预计会发生强烈的潮汐扭曲。方法:采用Gemini/GMOS系统,对WASP-103 b进行三次跃迁,获得多目标光谱。我们使用相对分光光度法和20和2纳米之间的bin大小来推断行星的透射光谱。结果:我们发现WASP-103 b在碱性(Na,K)线特征的核心中显示出吸收增加。我们没有证实存在任何强散射斜率,如先前所建议的,指向一个清晰的大气层的高度辐射,大质量的系外行星WASP-103 b。我们将任何潜在云层的上边界限制在0.01巴以上的压力水平。这一发现与以前关于系外行星上云的研究一致,这些研究发现云在冷的低表面重力行星的透射光谱中占主导地位,而热的高表面重力行星要么没有云,要么拥有位于透射光谱探测高度以下的云。
2017-08-18 astro-ph.EP
Aerosol Constraints on the Atmosphere of the Hot Saturn-mass planet WASP-49b
气溶胶强烈的、几乎与波长无关的吸收截面产生了无特征的系外行星透射光谱,限制了我们描述其大气的能力。在这里,我们表明,即使在无特征光谱的存在下,我们仍然可以表征某些大气特性。具体来说,我们约束气溶胶层的上,下压力边界,并提出合理的组成候选人。我们研究了膨胀的土星质量行星WASP-49 b的情况,近红外观测揭示了0.7和1.0 { \microns }之间的平坦透射光谱。首先,我们使用一个流体动力学上层大气代码来估计电离恒星高能光子在$10^{-8}$巴达到的压力,设置气溶胶可能存在的压力上限。然后,我们结合HELIOS和Pyrat湾辐射传输模型来约束大气气溶胶的温度和光球压力,在贝叶斯框架。对于WASP-49 b,我们将透射光球(因此,气溶胶甲板边界)限制为高于$10^{-5}$ bar(100 $\times$太阳金属丰度)、$10^{-4}$ bar(太阳)和$10^{-3}$ bar(0.1 $\times$太阳)的压力作为下边界,低于$10^{-7}$ bar作为上边界。最后,我们将气溶胶化合物的凝结曲线与地球的压力-温度曲线进行比较,以确定负责吸收的合理凝结物。在这些情况下,我们发现作为候选人:钠$_{2}$ S(在100 $\times$太阳金属丰度);铬和MnS(在太阳和0.1 $\times$太阳);和镁橄榄石,顽火辉石和alabandite(在0.1 $\times…
2017-10-06 astro-ph.EP
A comparative study of WASP-67b and HAT-P-38b from WFC3 data
大气温度和行星重力被认为是影响巨大系外行星大气中云形成的主要参数。最近试图了解云的形成探索了广泛的区域的平衡温度-重力参数空间。在这项研究中,我们比较了两个具有几乎相同的平衡温度($T_\mathrm{eq}$ $\sim 1050 \, \mathrm{K}$)和重力($g \sim 10 \, \mathrm{m \, s}^{-1})$)的巨行星的情况。在$HST$周期23期间,我们收集了WFC 3/G141对两颗行星WASP-67 b和HAT-P-38 b的观测。HAT-P-38 b的质量为0.42 M $_\mathrm{J}$,半径为1.4 $R_\mathrm{J}$,其大气相对清澈,并可清晰地探测到水。我们用新的观测资料修正了这颗行星的轨道周期,得到了$P = 4.6403294 \pm 0.0000055 \, \mathrm{d}$。WASP-67 b的质量为0.27 M $_\mathrm{J}$,半径为0.83 $R_\mathrm{J}$,比HAT-P-38 b显示出更柔和的吸水特征,表明大气中的云顶更高,或者更富含金属。光谱的差异支持了这样一种假设,即巨大的系外行星大气层携带着它们形成历史的痕迹。未来的观测需要在可见光和中红外探测气溶胶的属性和约束这些行星的演化情景。
2017-12-09 astro-ph.EP
WASP-127b: A misaligned planet with a partly cloudy atmosphere and tenuous sodium signature seen by ESPRESSO
研究系外行星的大气层对于了解系外行星的形成、演化和组成至关重要。透射光谱技术在这一领域发挥着重要作用。特别是,最先进的光谱仪在低和高光谱分辨率的组合是我们了解大气结构和成分的关键。在保证时间观测联合会的框架内,ESTERO观测到了近距离次土星质量行星WASP-127 b的两次凌日。凌日观测使我们能够同时研究系统结构和系外行星大气。我们发现这颗行星在一个逆行的偏离轨道(λ =-128.41+/-5.60度)上绕着它缓慢旋转的主恒星(veq sin(i)=0.53+/-0.07公里/秒)运行。我们在9-sigma置信水平下探测到钠线核心,过量吸收为0.3+/-0.04%,2.7+/-0.79 km/s的蓝移和15.18+/-1.75 km/s的FWHM。然而,我们没有检测到其他原子物种的存在,但只设定了几个尺度高度的上限。最后,我们把一个3-sigma上限,1600个最强的水线在可见波段的平衡温度下,38 ppm的平均深度。通过将我们的数据与近红外低分辨率数据和为这颗行星计算的模型相结合,这将云层压力限制在0.3到0.5毫巴之间。总而言之,WASP-127 b的年龄约为10 Gyr,是一颗意想不到的系外行星,因为它的轨道结构以及它的钠大气层的小范围延伸(约7刻度高度)。ESTERO使我们在探测微弱信号方面向前迈进了一步,从而对系外行星大气中云的存在带来了强有力的限制。本文提出的框架可以…
2020-10-28 astro-ph.EP
Non-detection of TiO and VO in the atmosphere of WASP-121b using high-resolution spectroscopy
长期以来,人们一直预测在超高温行星的大气中存在热反转。然而,被认为是负责的两个物种- TiO和VO -的检测仍然难以捉摸。我们提出了一个搜索TiO和VO的超热木星WASP-121 b($T_\textrm{eq} \gtrsim 2400$ K),系外行星的大气中已经知道,显示水的功能,在其昼侧光谱特性的温度反演以及VO在低分辨率的初步证据。我们观察到它的透射光谱与UVES/VLT和使用的互相关方法-一个强大的工具,明确识别的存在下的原子和分子物种-在努力检测是否TiO或VO负责所观察到的温度反演。在WASP-121 b的终止子处没有发现TiO或VO存在的证据。通过将不同丰度水平的信号注入我们的数据,我们设定了$[\text{VO}] \lesssim -7.9$和$[\text{TiO}] \lesssim -9.3$的粗略检测限。然而,这些检测极限在很大程度上退化的散射特性和云甲板的位置。我们的研究结果可能表明,TiO或VO都不是WASP-121 b中逆温的主要驱动因素,但在为VO开发更准确的行列表之前,我们不能最终排除其存在。未来的工作将寻找其他强光吸收物种,可能是负责在红色光学的过度吸收。
2020-02-07 astro-ph.EP
Strict Upper Limits on the Carbon-to-Oxygen Ratios of Eight Hot Jupiters from Self-Consistent Atmospheric Retrieval
热行星的元素组成是行星形成的信息遗迹,可以帮助我们回答关于巨行星起源和形成的长期问题。在这里,我提出的主要结论,从一个全面的大气反演调查的八个热的红外透射光谱中可检测到的分子吸收。我分析了八个透射光谱使用新开发的,自洽的大气反演框架,SCARLET。与以前的方法不同,SCARLET结合了复杂大气模型的物理和化学一致性与大气反演技术中已知的观测不确定性的统计处理。我发现,所有八种热蒸发器都要求碳氧比(C/O)低于0.9。对于HD209458 b、WASP-12 b、WASP-19 b、HAT-P-1b和XO-1b,C/O<0.9的发现是高度稳健的。对于HD 189733 b、WASP-17 b和WASP-43 b,我发现已发表的WFC 3透射光谱在大于95%的置信度下有利于C/O<0.9。我进一步表明,所有八个热彗星上的水丰度与太阳组成一致。检测到的吸水特征的相对较小的深度是由于云的存在,而不是由于先前对HD209458 b提出的低水丰度。HD209458 b和WASP-12 b被推断存在厚云层。HD 189733 b可能拥有类似的云甲板,而不是之前建议的瑞利薄雾,如果恒星斑点影响观测到的光谱。SCARLET中所采用的方法可以被视为解释行星大气光谱观测的新途径。在这项工作中,包括我们对H-C-N-O化学的先验知识,使我能够在不检测到单个含碳分子的情况下限制C/O比。
2015-04-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
FORS2 observes a multi-epoch transmission spectrum of the hot Saturn-mass exoplanet WASP-49b
内容:透射光谱学已被证明是研究系外行星大气的有用工具,并已导致检测到少量元素和分子(Na,K,H $_2$ O),但也揭示了许多行星显示出与不透明的高海拔薄雾或云的存在相一致的平坦透射光谱。目的:我们将这种技术应用于$M_P=0.38 M_{jup}$、$R_p=1.12 R_{jup}$、$P=2.78d$行星WASP-49 b,旨在表征其在0.73和1 $\mathrmμ$ m之间的透射光谱,并寻找K和H $_2$ O的特征。方法:用安装在欧洲南方天文台帕拉纳尔站VLT/UT 1望远镜上的FORS 2仪器观测了WASP-49 b的三次凌日。我们在MXU模式下使用FORS 2,棱镜GRIS_600z,在整个i'和z'波段同时产生多波长渡越光曲线。我们将这些数据与来自欧拉和TRAPPIST望远镜的独立宽带测光相结合,以获得对凌日形状的良好测量。强相关噪声结构中存在的FORS 2光变曲线,这是由于旋转平场结构,引入的线性大气色散校正器的透明度的不均匀性。我们占这些结构,通过构建共同的噪声模型,从残差的光变曲线轴承相同的噪声结构,并使用它们与简单的参数模型来推断的透射光谱。结果如下:我们提出了三个独立的WASP-49 b的透射光谱之间的0.73和1.02 $μm$,以及从FORS 2和宽带数据的综合分析的透射光谱之间的0.65和1.02 $μm$。从三个单独的时代得到的结果一致。WAS…
2016-01-05 astro-ph.EP
The HST PanCET Program: Hints of Na I & Evidence of a Cloudy Atmosphere for the Inflated Hot Jupiter WASP-52b
我们提出了一个光学近红外透射光谱的膨胀热木星WASP-52 b使用三个过境观测安装在哈勃太空望远镜上的太空望远镜成像光谱仪(STIS),结合斯皮策/红外阵列相机(IRAC)测光在3.6微米和4.5微米。由于WASP-52是一个中等活跃(log(Lx/Lbol)= -4.7)的明星,我们校正的过境光变曲线的恒星活动的影响,使用地面测光监测数据从全天超新星自动巡天(ASAS-SN)和田纳西州立大学的自动成像望远镜(AIT)。我们在38分光光度计的光变曲线从0.29到4.5微米的数据和测量的过境深度的中位数精度为90 ppm。我们比较了传输光谱的网格向前大气模型,发现我们的结果是一致的多云光谱和钠的证据在2.3西格玛的信心,但没有可观察到的证据,即使在cloudwest光谱通道钾吸收。我们发现WASP-52 b的光学透射光谱与经过充分研究的膨胀热木星HAT-P-1b相似,后者具有可比的表面重力,平衡温度,质量,半径和恒星辐照水平。然而,在更长的波长下,WASP-52 b和HAT-P-1b的最佳拟合模型预测了非常不同的特性,这可以通过波长超过1微米的观测来证实。确定具有共同大气特性和类似系统参数的行星将有助于利用詹姆斯·韦伯太空望远镜进行比较大气研究。
2018-11-02 astro-ph.EP
Retrieval of the dayside atmosphere of WASP-43b with CRIRES+
研究利用CRIRES+获得WASP-43b首批K波段高分辨率昼侧光谱,直接探测到CO并发现H$_2$O证据,贝叶斯反演给出0.78的超太阳C/O比及约5 km/s赤道超旋转。
2023-07-21 astro-ph.EP
A JWST NIRSpec Phase Curve for WASP-121b: Dayside Emission Strongest Eastward of the Substellar Point and Nightside Conditions Conducive to Cloud Formation
我们提出了第一个系外行星相位曲线测量与JWST NIRSpec仪器,突出了这个新委托的天文台系外行星气候研究的特殊稳定性。目标WASP-121 b是一颗轨道周期为30.6小时的超热木星,我们分析了NRS 1和NRS 2探测器产生的两条宽带光变曲线,波长范围分别为2.70-3.72微米和3.82-5.15微米。两种光变曲线都表现出最小的系统性,在30 ppm/hr(NRS 1)和10 ppm/hr(NRS 2)的基线通量水平中具有近似线性漂移。假设一个简单的亮度地图的行星所描述的低阶球谐偶极子,我们的光曲线拟合表明,相位曲线的峰值与轨道相位$3.36 \pm 0.11$度(NRS 1)和$2.66 \pm 0.12$度(NRS 2)在日食中期之前。这与从亚恒星点以东发出的最强昼侧发射相一致。我们测量了昼侧半球的行星-恒星发射比为$3,924 \pm 7$ ppm(NRS 1)和$4,924 \pm 9$ ppm(NRS 2),以及夜侧半球的$136 \pm 8$ ppm(NRS 1)和$630 \pm 10$ ppm(NRS 2)。后者的夜面发射率转化为行星亮度温度$926 \pm 12$ K(NRS 1)和$1,122 \pm 10$ K(NRS 2),这足以形成各种各样的难熔凝析物,包括顽火辉石和镁橄榄石。夜面云层可能会阻挡来自更深、更热的大气层的排放,这可能有助于解释为什么无云…
2023-02-16 astro-ph.EP
ATMOSPHERIX: III- Estimating the C/O ratio and molecular dynamics at the limbs of WASP-76 b with SPIRou
本研究利用 SPIRou 高分辨率透射光谱和 petitRADTRANS、ATMO 模型分析 WASP-76 b,探测 H2O 与 CO,约束分子丰度、C/O 比及晨昏边缘不对称动力学。
2024-03-28 astro-ph.EP
An enhanced slope in the transmission spectrum of the hot Jupiter WASP-104b
我们提出的热木星WASP-104 b的光学透射光谱的基础上观察到的蓝色和红色通道的DBSP摄谱仪在帕洛玛200英寸的望远镜和14个凌日观察到的MuSCAT 2四通道成像仪在1.52米望远镜卡洛斯桑切斯。我们还分析了45个额外的K2过境,校正后的流量污染的伴星。结合DBSP和MuSCAT 2获得的凌日光变曲线,我们能够修改系统参数和轨道星历,确认不存在凌日时间变化。我们的DBSP和MuSCAT 2组合透射光谱显示,在波长短于630 nm处的斜率增强,并表明在较长波长处存在云层。虽然贝叶斯光谱反演分析有利于朦胧的大气,恒星斑点污染不能完全排除。进一步的证据,从传输光谱和详细的表征的主机恒星的活动,是需要区分的物理起源的增强斜率。
2020-11-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Five new hot-Jupiter transits investigated with Swift-UVOT
短波长系外行星凌日测量已被用于探测系外行星大气层的质量损失。我们给出了五颗绕紫外亮F-型星运行的热彗星XO-3、KELT-3、WASP-3、WASP-62和HAT-P-6的Swift-UVOT凌日光变曲线。我们报告了一个阳性的过境检测XO-3b和一个边缘检测KELT-3b。我们对剩下的三个过境深度设置了上限。从两个潜在探测的NUV过境深度得出的行星半径比其光学半径测量值大50-100%。我们检查的比率$R_{\rm NUV}/R_{\rm opt}$的趋势作为估计的质量损失率的函数,我们从X射线光度从Swift-XRT,或XMM-牛顿的情况下,WASP-62。我们发现能量限制的光蒸发质量损失率和$R_{\rm NUV}/R_{\rm opt}$比之间没有相关性。我们还根据热蒸发器的平衡温度寻找趋势。我们发现了一个可能的迹象,在$R_{\rm NUV}/R_{\rm opt}$比率约$T_{\rm eq} = 1700~{\rm K}$的过渡,类似于发现的近红外透射光谱中的水功能的趋势。这可能是由于硅酸盐颗粒$\leq 1~μ{\rm m}$形成了扩展的云层。我们证明了Swift-UVOT过滤器可能对系外行星大气中气溶胶的吸收敏感。
2021-10-04 astro-ph.EP
Awesome SOSS: Atmospheric Characterisation of WASP-96 b using the JWST Early Release Observations
本文利用 JWST NIRISS/SOSS 对热土星 WASP-96 b 的透射光谱进行大气反演,首次约束其钾丰度及 H₂O、CO₂ 等成分,并验证了结果对数据分箱的稳健性。
2023-05-26 astro-ph.EP
Alkaline Exospheres of Exoplanet Systems: Evaporative Transmission Spectra
流体静力平衡是一个很好的近似的致密层的行星大气,它已被规范地用于解释透射光谱的系外行星。在这里,我们利用高分辨率摄谱仪的能力,探测钠和钾气体的脆弱层,由于其强大的吸收截面。我们提出了一个大气层外大气层退化光学厚和光学薄介质之间,提出了一个问题,流体静力平衡是否是适当的Na I线观测系外行星。为此,我们模拟三个非流体静力学,蒸发,密度分布:(一)逃逸,(二)exomoon,和(iii)环面检查他们的印记上的碱性外逸层传输。通过分析蒸发生长曲线,我们发现$W_{\mathrm{Na D2}} \sim 1- 10$ mA的等效宽度自然地由纯原子Na的蒸发速率$\sim 10^3 - 10^5$ kg/s驱动。为了打破大气和外逸层吸收之间的简并,我们建议,如果线比是$\mathrm{D2/D1} \gtrsim 1.2$的气体是光学薄的平均和大致表示非流体静力学结构的大气/外逸层。我们表明,这是在热中子源WASP-49 b和HD 189733 b的Na I观测的情况下,也模拟他们的K I光谱。最后,由于在超热彗星上探测到大量的金属,我们认为WASP-76 b和WASP-121 b的环形大气与目前的Na I数据是一致的。
2020-08-10 astro-ph.EP
Awesome SOSS: Transmission Spectroscopy of WASP-96b with NIRISS/SOSS
本文介绍了使用JWST的NIRISS/SOSS模式对热土星WASP-96b进行透射光谱观测,详细阐述了数据还原步骤,并通过模型分析发现其大气金属丰度为1-5倍太阳值,无需灰色云层盖,展示了SOSS模式的独特能力。
2023-06-20 astro-ph.EP
CRIRES$^+$ transmission spectroscopy of WASP-127b. Detection of the resolved signatures of a supersonic equatorial jet and cool poles in a hot planet
本研究通过CRIRES$^+$透射光谱观测热木星WASP-127b,探测到超音速赤道喷流和冷极点,揭示了行星大气的三维不均匀性,并测量了喷流速度与终结者温差。
2024-11-29 astro-ph.EP
An optical transmission spectrum for the ultra-hot Jupiter WASP-121b measured with the Hubble Space Telescope
我们提出了一个超热木星WASP-121 b的大气透射光谱,使用哈勃太空望远镜(HST)上的太空望远镜成像光谱仪(STIS)测量。在0.47-1微米的波长范围内,这些数据意味着大气不透明度与以前在近红外波长(1.15-1.65微米)测量的大气不透明度相当,并且在某些光谱通道中超过了大气不透明度。波长依赖的不透明度的变化排除了灰色的云甲板在3.8西格玛的置信水平,而不是可以解释的VO光谱带。我们发现一个无云模型,假设温度为1500 K的化学平衡和10- 30倍太阳的金属富集与这些数据很好地匹配。使用自由化学检索分析,我们估计VO丰度为-6.6(-0.3,+0.2)dex。我们没有发现TiO的证据,并将其丰度的3-sigma上限定为-7.9 dex,这表明TiO可能是在昼夜边缘从气相中凝结而成的。不透明度在最短波长处急剧上升,从波长0.47到0.3微米增加约5个压力标度高度。如果这一特征是由均匀分布的气溶胶引起的瑞利散射引起的,那么它将意味着6810+/-1530 K的非物理高温。另一种解释是短波上升是由于SH(巯基)的吸收,这被预测为热木星大气中非平衡化学的重要产物。无论NUV吸收剂的身份如何,它都可能在低压下捕获大量的入射恒星辐射,从而在整体能量预算,热结构和大气环流中发挥重要作用。
2018-10-25 astro-ph.EP
VLT/CRIRES+ observations of warm Neptune WASP-107 b: Challenges in detecting molecules with ground-based transmission spectroscopy of cooler and cloudy exoplanets
Uppsala University(乌普萨拉大学);Pontificia Universidad Católica de Chile(智利天主教 Pontificia 大学);Georg-August-Universität(格奥尔格-奥古斯特大学);Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP)(波茨坦阿诺德·爱因斯坦天体物理研究所 (AIP));Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学);Namzitu Astro(Namzitu 天文台)
研究WASP-107 b大气中分子的检测挑战,利用VLT/CRIRES+数据与JWST结果对比,确认CO和H2O的检测并展示地面传输光谱学在更冷系外行星中的应用潜力。
2026-04-26 astro-ph.EP
Reliability of 1D radiative-convective photochemical-equilibrium retrievals on transit spectra of WASP-107b
本文评估了1D-RCPE反演方法在推断WASP-107b大气性质时的可靠性,发现其能准确反演富金属和缺碳特征,但内禀温度与垂直混合强度受云参数化影响而难以稳健限制。
2025-07-31 astro-ph.EP
Detection of Na, K, and H$α$ absorption in the atmosphere of WASP-52b using ESPRESSO
WASP-52 b是一颗低密度的热木星,围绕着一颗中等活跃的K2 V恒星运行。以前的低分辨率研究揭示了多云的大气层,并在云层上方发现了原子Na。在这里,我们报告的检测过量吸收的Na双峰,H $α$线,和K D $_1$线。我们根据WASP-52 b的三次凌日推导出了高分辨率的透射光谱,这些光谱是用VLT的超稳定高分辨率摄谱仪ESTERO观测到的。我们测量了Na D PDMATHAMN的$1.09\pm 0.16$ %、Na D $_2$的$1.31\pm 0.13$ %、H $α$的$0.86\pm 0.13$ %和K D $_1$的$0.46\pm 0.13$ %的线对比度,线FWHM范围为11-22 km s $^{-1}$。我们还发现,这些检测到的线在过境期间的速度变化是一致的行星轨道运动,从而证实了它们的行星起源。我们没有观察到任何明显的净蓝移或红移,可以归因于行星风。我们使用活性指示线作为对照,但没有发现过量吸收。然而,我们确实注意到这些控制线上的中心-肢体变异(CLV)和Rossiter-McLaughlin(RM)效应所产生的信号。这突出了CLV+RM校正在正确推导透射光谱方面的重要性,如果不进行校正,在某些情况下可能类似于或抵消行星吸收。WASP-52 b是继HD 189733 b之后,第二个显示出过量H $α$吸收的非超热木星。未来针对非超热彗星的观测显示H $α…
2020-02-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detection of TiO and VO in the atmosphere of WASP-121b and Evidence for its temporal variation
本文利用SOAR/GHTS对超热木星WASP-121b进行光学透射光谱观测,探测到TiO、VO和H2O,并通过与文献数据比较发现透射光谱和分子丰度随时间变化,提示其晨昏线区域化学成分存在长期演化。
2023-04-02 astro-ph.EP
Detection of H2O and CO2 in the Atmosphere of the Hot Super-Neptune WASP-166b with JWST
该研究利用JWST的NIRISS和NIRSpec仪器对热超级海王星WASP-166b的大气进行表征,首次探测到CO₂并确认H₂O存在,测量其大气金属丰度和C/O比,为热海王星沙漠形成机制研究提供依据。
2025-04-18 astro-ph.EP
Early Release Science of the exoplanet WASP-39b with JWST NIRISS
透射光谱学提供了对大气特性的深入了解,从而了解了过境系外行星的形成历史,物理和化学。然而,从透射光谱中获得大气特性的精确推断需要同时测量来自广泛化学物种的多个光谱吸收特征的强度和形状。考虑到以前观测站的精度和波长覆盖范围,这一直是一个挑战。在这里,我们提出了使用JWST上的NIRISS仪器的SOSS模式获得的土星质量系外行星WASP-39 b的透射光谱。该光谱的波长跨度为$0.6 - 2.8 μ$ m,揭示了多个水吸收带、钾共振双峰以及云的特征。NIRISS-SOSS的精确度和宽波长覆盖范围使我们能够打破云特性和WASP-39 b大气成分之间的模型简并性,有利于$\sim 10 - 30 \times$的重元素增强(“金属丰度”)太阳值,太阳下碳氧(C/O)比和太阳-超级太阳钾氧(K/O)比。观测结果最好的解释是波长依赖性,非灰色的云与不均匀的覆盖地球的终结者。
2022-11-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Probing the atmosphere of a sub-Jovian planet orbiting a cool dwarf
我们推导出0.01 $μ$ m的分仓透射光谱,0.74和1.0 $μ$ m之间,WASP-80 b从低分辨率光谱获得的FORS 2仪器连接到ESO的甚大望远镜。WASP-80是一颗活跃的恒星,加上仪器和大地因素的结合,在观测到的过境光变曲线中引入了相关噪声,我们用高斯过程定量地处理这些噪声。比较我们的结果与以前的研究,理论计算的模型揭示了一个平衡温度与以前测得的值825 K,和一个太阳下的金属丰度,以及大气中的分子种类与红外吸收带($\gg 5σ$)耗尽。我们的透射光谱单独显示了来自钾核心和翼的额外吸收的证据,由此通过分析窄的0.003 $μ$ m仓光变曲线($\gg 5σ$)检测到其存在。将需要用可见光和近紫外线滤光片进行进一步观测,以扩大这一光谱,并提供关于大气层的更深入的知识。只有通过依赖于仪器的基线模型和对数据中的系统进行仔细分析,才有可能进行这些检测。
2017-03-16 astro-ph.EP
A Comprehensive Analysis of the Panchromatic Transmission Spectrum of the Hot-Saturn WASP-96 b: Nondetection of Haze, Possible Sodium Limb Asymmetry, Stellar Characterization, and Formation History
Princeton University(普林斯顿大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所)
本研究通过重新分析JWST观测数据,发现WASP-96 b大气无高海拔尘埃,存在低海拔云层,并约束了其核心质量及形成历史。
2026-08-21 astro-ph.EP
Detection of faculae in the transit and transmission spectrum of WASP-69b
本研究结合恒星活动与行星大气模型,利用VLT的FORS2仪器数据,在WASP-69b凌星光谱中直接和间接探测到光斑并确定其温度,同时表征了行星大气成分,打破了光斑穿越的大小-对比度简并。
2024-10-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
An absolute sodium abundance for a cloud-free 'hot Saturn' exoplanet
碱金属的广泛吸收特征,如钠(Na I)和钾(K I)共振双峰,长期以来一直被预测在无云辐照的气体巨系外行星的光学大气光谱中1,2,3。然而,观测只揭示了这些特征的狭窄核心,而不是完整的压力加宽轮廓4 -6。在昼夜行星终结点的云和薄雾不透明度被认为是遮蔽吸收线翼的原因,这阻碍了对绝对大气丰度的限制7 -9。在这里,我们提出了一个光学透射光谱的“热土星”WASP-96 b获得的甚大望远镜,它表现出完整的压力加宽的钠吸收功能的配置文件。光谱与无云,太阳丰度模型假设化学平衡非常一致。我们能够精确地测量出钠的绝对丰度logε_Na=6.9+0.6-0.4,并将其作为该行星大气金属丰度相对于太阳值的替代值(Z_p/Z_ \star =2.3+8.9/--1.7)。这一结果与太阳系行星和系外行星10 -12的质量-金属丰度趋势相一致。
2018-06-15 astro-ph.EP
A Search for Water in the Atmosphere of HAT-P-26b Using LDSS-3C
对一组物理上多样化的凌日系外行星进行定性是建立与遮蔽云或薄雾的产生有关的物理特性的重要和必要的一步。正是那些具有可识别光谱特征的行星,才能最有效地增强我们对大气化学和金属丰度的理解。麦哲伦号上新投入使用的LDSS-3C仪器提供了增强的灵敏度和抑制的红色光学边缘,从而推进了从地面寻找系外行星大气中水的光谱特征。利用LDSS-3C和斯皮策太空望远镜获得的数据,我们在海王星质量的行星HAT-P-26 b的透射光谱中寻找水蒸气的证据。我们测量的光谱最好解释为水蒸气的存在,缺乏钾,以及高金属含量,无云大气或太阳金属含量大气与云甲板在~10毫巴。在我们的数据中出现的多尺度高度光谱特征表明,未来更高精度的观测可能会打破这种简并性,并揭示地球大气的化学丰度。我们还更新了HAT-P-26 b的凌日历t_0 = 2455304.65218(25)BJD_TDB和轨道周期p = 4.2345023(7)天。
2015-12-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
How do wavelength correlations affect transmission spectra? Application of a new fast and flexible 2D Gaussian process framework to transiting exoplanet spectroscopy
提出一种快速灵活的2D高斯过程框架,同时建模时间和波长相关噪声,可靠恢复被污染的大气特征,并应用于WASP-31b凌星观测,显著改进大气特征约束。
2024-03-04 astro-ph.EP astro-ph.IM