Characterising injection signatures in Jupiter's ultraviolet aurora using Juno observations
研究通过朱诺观测揭示木星紫外极光中注入特征的成因,发现磁极散射可能主导电子注入,区分了晨风暴与非晨风暴注入特征。
2025-12-17 astro-ph.EP physics.plasm-ph physics.space-ph
The Ultraviolet Spectrograph on ESA's Jupiter Icy Moons Explorer Mission (JUICE-UVS)
Southwest Research Institute(西南研究院)
本文介绍了欧空局JUICE任务搭载的JUICE-UVS紫外光谱仪的科学计划、仪器细节等,用于研究木星系统及冰卫星宜居性等目标。
2026-09-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
A long-term spectro-temporal study of Jovian X-ray and Ultraviolet response to solar activity
Indian Institute of Technology, Hyderabad(印度理工学院海得拉巴分校);The University of Arizona(亚利桑那大学)
通过分析51个高信噪比紫外光谱和29个Chandra观测,发现木星Lyα发射与太阳活动密切相关,而电离紫外线谱线无相关性;X射线耀斑在日冕物质抛射后7-15天出现,并检测到Ne⁸⁺发射特征,表明CME驱动木星极光激发。
2026-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Jupiter's UV auroral response to a magnetospheric compression event
本研究利用朱诺号数据,发现2022年12月太阳风激波压缩木星磁层导致紫外极光功率激增至12太瓦,为基线六倍,证实激波驱动极光增亮。
2025-05-26 astro-ph.EP
Jupiter's ultraviolet auroral bridge: the influence of the solar wind on polar auroral morphology
本文利用哈勃望远镜和朱诺号数据研究木星紫外极光桥,发现其由太阳风压缩磁层引起,表现为Zone-II桥,并在空间上分离主发射的Zone-I和Zone-II区域。
2025-06-30 astro-ph.EP physics.space-ph
HST-COS Transit Spectroscopy of KELT-20b: First Detection of Excess Far-ultraviolet Absorption From an Ultra-hot Jupiter
利用HST-COS首次对超热木星KELT-20b进行远紫外透射光谱观测,发现随波长减小的过量吸收,并初步探测到Fe II和N I,未发现分子吸收或流体逃逸。
2025-10-27 astro-ph.EP
An irradiated-Jupiter analogue hotter than the Sun
本文报道了一颗绕热白矮星 WD0032-317 运行的极强受辐照褐矮星伴星,其昼侧温度约 8,000K,极紫外辐射量约为 KELT-9b 的 5,600 倍,是研究超热巨行星极端大气的重要类比天体。
2023-08-14 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
The Io, Europa and Ganymede auroral footprints at Jupiter in the ultraviolet: positions and equatorial lead angles
利用Juno-UVS前43圈轨道数据,首次建立艾奥、欧罗巴与盖尼米得南北半球赤道超前角的经验模型,并据此估计阿尔文传播时间、验证JRM33映射精度及改进十米波辐射解释。
2023-04-28 astro-ph.EP
Ultraviolet Spectroscopy of Lucy Mission Targets with the Hubble Space Telescope
最近发射的露西任务旨在通过检查木星特洛伊人,即与木星共轨的原始小行星群,了解太阳系的动力学历史。使用哈勃太空望远镜的宽视场相机3上的G280棱镜,我们获得了五个露西任务目标中的四个的近紫外光谱-(617)Patroclus-Menoetius,(11351)Leucus,(3548)Eurybates和(21900)Orus -以寻找新的光谱特征。我们观察到一个局部反射率最小值在0.4 $μ$ m伴随着增加的反射率从0.35-0.3 $μ$ m的光谱中的帕特洛克罗斯和Orus。我们使用的瑞利散射和几何光学的原则,开发一个Hapke光学模型来研究是否可以解释这种功能的亚微观晶粒特洛伊表面上的存在。近紫外“凸点”的特征可以解释为散射由于细粒不透明(铁,无定形碳,或石墨)的粒度范围从20 - 80纳米。
2022-07-23 astro-ph.EP
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
Into the UV: The Atmosphere of the Hot Jupiter HAT-P-41b Revealed
对于太阳系天体,紫外线光谱学在查明平流层加热源和测量通过光化学机制产生的各种碳氢化合物和含硫物质以及氧气和臭氧的丰度方面至关重要。到目前为止,在这个关键波长范围(0.2-0.4微米)内探测到的系外行星不到20颗。在这里,我们使用哈勃新实施的WFC 3 UVIS G280棱镜的数据,通过光学结合红外波长的观测,在紫外线中探测热木星HAT-P-41 b的大气。我们分析和解释HAT-P-41 b的0.2-5.0微米的透射光谱使用广泛的方法,包括多种处理的数据系统,以及与大气正演,云微物理,和多个大气反演模型的比较。虽然一些分析和解释方法有利于云的存在或潜在的Na,VO,AlO和CrH的组合来解释紫外线通过HAT-P-41 b的透射光谱的光学部分,我们发现,一个显着的H-不透明度的存在提供了最强大的解释。我们得到了HAT-P-41 b大气中H-丰度的限制,log(H-)= -8.65 +/- 0.62,这比1700 - 1950 K热木星的平衡化学预测大几个数量级。我们表明,热氢为主的系外行星上的光化学和碰撞过程的组合可以很容易地提供必要量的H-,并表明这种过程在HAT-P-41 b和许多其他热木星大气中起作用。
2020-10-16 astro-ph.EP
CUTE reveals escaping metals in the upper atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-189b
利用CUTE卫星对超热木星WASP-189b进行近紫外透射光谱观测,发现其高层大气温度约15000 K、质量损失率约4×10^8 kg/s,并探测到超出洛希瓣的Mg II和Fe II金属吸收,表明大气逃逸比现有模型预测更强。
2023-08-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Six pieces of evidence against the corotation enforcement theory to explain the main aurora at Jupiter
木星紫外线极光最显著的特征是以每个磁极为中心的几乎连续不断的明亮辐射幕,称为主辐射。根据经典理论,它是由一个电流回路将动量从木星电离层传递到磁层等离子体的结果。然而,基于这些主流模型的预测最近受到了朱诺号和哈勃太空望远镜观测的挑战。在这里,我们回顾了主要的矛盾观察,揭示了它们对理论的影响,并讨论了有希望的前进道路。
2020-08-18 astro-ph.EP physics.space-ph
Near-ultraviolet Transmission Spectroscopy of HD 209458b: Evidence of Ionized Iron Beyond the Planetary Roche Lobe
膨胀的热木星HD 209458 b是自系外行星特征描述开始以来研究得最好的天体之一。对这个系统在中红外和远紫外之间的透射观测揭示了行星低层大气中原子、分子和可能的气溶胶物种的特征,以及高层大气中逃逸的氢和金属。从HD 209458 b的近紫外(NUV)透射观测的再分析,我们检测到电离铁(Fe II)的吸收在100 A宽的范围内约2370 A,躺在超出行星洛希瓣。然而,我们没有检测到同样强的Fe II线的吸收,预计在2600 A左右。此外,我们没有发现中性镁(Mg I)、离子化镁(Mg II)或中性铁(Fe I)吸收的证据。这些结果避免了与Vidal-Madjar等人(2013)先前发现的理论模型的冲突,该模型检测到Mg I,但没有从同一数据集中检测到Mg II。我们的研究结果表明,流体动力学逃逸足够强大,可以携带像铁一样重的原子越过行星洛希瓣,即使是辐射比极端超热彗星(如WASP-12 b和KELT-9 b)少的行星。在HD 209458 b的上层大气中检测到铁而没有检测到镁,可以用一个模型来解释,在这个模型中,低层大气主要形成(因此,螯合)含镁的冷凝物,而不是铁冷凝物。这是目前的微物理模型所建议的。高层和低层大气之间不可分割的协同作用突出了结合探测两个区域的观测的价值。
2020-01-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
ARES III: Unveiling the Two Faces of KELT-7 b with HST WFC3
我们使用哈勃太空望远镜(HST)的透射和发射光谱对热木星KELT-7 b进行了分析,这两个光谱都是用宽视场相机3(WFC 3)拍摄的。我们的研究揭示了一个丰富的透射光谱,这是一致的无云大气,并建议存在的H2O和H-。相比之下,提取的发射光谱不包含强吸收特征,并且尽管它与简单黑体不一致,但它可以通过变化的温度-压力分布、碰撞诱导吸收(CIA)和H-来解释。KELT-7 b也与其他天基仪器进行了研究,我们探讨了引入这些额外数据集的影响。需要用哈勃望远镜或下一代天基望远镜进行进一步观测,以确认透射中的光学不透明度源,并在发射中解开分子特征。
2020-09-17 astro-ph.EP
Mass-Loss Evolution of Close-In Exoplanets: Evaporation of Hot Jupiters and the Effect on Population
在其演化过程中,短周期系外行星可能会由于来自其宿主恒星的强烈XUV(X射线和极紫外线)辐射而通过大气逃逸而失去包层质量。由轨道演化或强烈的大气逃逸引起的罗奇瓣溢出也会导致质量损失。为了研究质量损失对内行星种群的影响,我们计算了热彗星的演化,考虑了它们的包层质量损失和热收缩。质量损失被认为是发生通过XUV驱动的大气逃逸和以下的罗氏瓣溢出。质量损失的失控效应导致了种群的二分法:保留信封的热彗星和信封完全丢失的超级地球。演化主要取决于行星的核心质量,而对迁移历史的影响很小。在核心较小(约10个地球质量)的热木星中,失控的大气逃逸和随后的洛希瓣溢出可能会产生亚木星沙漠,正如在行星种群的质量和半径分布中所观察到的那样。将我们的结果与形成情景和观察到的系外行星种群进行比较,我们提出,近轨道系外行星的种群是通过捕获原行星盘内边缘的行星和随后的亚行星蒸发形成的。
2014-01-11 astro-ph.EP
Jupiter's X-ray aurora during UV dawn storms and injections as observed by XMM-Newton, Hubble, and Hisaki
我们介绍了2019年9月由XMM-牛顿,哈勃太空望远镜(HST)和Hisaki卫星同时进行的木星北极光多波长观测的结果。HST图像在观测期间多次捕捉到远紫外极光中的黎明风暴和注入事件。由内部驱动器引起的发生在中间磁层的磁重联被认为是开始产生这些特征的原因。磁力线随后发生形变,从重联点注入热的磁层等离子体进入内磁层。久木在黎明风暴和注入事件的最后出现期间观察到黎明侧木卫一等离子体环(IPT)中的脉冲增亮,这证明大规模等离子体注入穿透了6-9 RJ(木星半径)之间的中心IPT。极紫外极光变亮,XMM-牛顿探测到硬X射线极光计数率增加,表明电子沉淀增加。黎明的风暴和注入并没有改变软X射线极光的亮度,也没有“打开”它通常观察到的准周期性脉动。对X射线极光的光谱分析表明,造成软X射线极光的沉淀离子是离子成因的,并且需要幂律连续体来拟合光谱的硬X射线部分。与黎明风暴和注入相一致的光谱需要两个幂律连续体才能得到良好的拟合。
2021-07-30 astro-ph.EP physics.space-ph
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
Mass-loss rates for transiting exoplanets
离其主星轨道距离很小的系外行星受到强烈的高能辐射、X射线和极紫外线的照射。根据行星的质量和密度以及大气加热效率,恒星能量输入可能导致大气质量损失。这些蒸发过程在行星凌日期间的紫外线中可以观察到。目前工作的目的是量化质量损失率(dm/dt)、加热效率(eta)和整个凌日系外行星样本的寿命,现在包括热木星、热海王星和热超级地球。质量损失率和寿命是根据系外行星的“能量图”估算的,该图将行星的引力势能与沉积在大气中的恒星X/EUV能量进行比较。我们估计,在各种保守的假设下,所有探测到的凌日行星的质量损失率都在10^6到10^13 g/s之间。高的加热效率意味着像气体巨星WASP-12 b和WASP-17 b这样的热系外行星可以在1 Gyr内完全蒸发。我们进一步表明,当dm/dt是从观测推断和恒星的X/EUV光度是已知的加热效率可以受到限制。这使我们认为,热木星HD 209458 b的大气中的eta约为100%,而HD 189733 b的eta可能更低。必须同时观测紫外线和X射线的凌日现象,以进一步限制系外行星的外大气层特性。
2011-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Enhanced C$_2$H$_2$ absorption within Jupiter's southern auroral oval from Juno UVS observations
朱诺号航天器上的紫外线分光仪反射的太阳光观测被用来研究木星南极乙炔(C $_2$ H $_2$)的分布。我们发现,C $_2$ H $_2$吸收特征的形状在整个极地地区变化显著,这可以用来推断C $_2$ H $_2$丰度的空间变异性。有一个局部区域的增强C $_2$ H $_2$的吸收,这与木星的南极极光的位置相吻合; C $_2$ H $_2$丰度极向极光椭圆是一个因素3高于相邻的静止,非极光极光。这是建立在以前的红外研究,发现增强的C $_2$ H $_2$丰富的北部极光椭圆。这表明木星的高层大气化学受到带电极光粒子流入的强烈影响,并表明有必要开发木星极地区域的离子中性光化学模型。
2023-02-21 astro-ph.EP physics.space-ph
ASTE Observation of Jupiter's Stratospheric Composition: Detection of Carbon Monosulfide ($J$=7--6) in 19 Years After the Cometary Impact
在木星的平流层中,气态的一硫化碳(CS)是在1994年通过毫米波和紫外线观测首次发现的,是由苏梅克-列维9号彗星(SL 9)碰撞引起的产物。{To约束硫化学,在2013年,SL 9事件19年后,我们使用阿塔卡马亚毫米望远镜实验(ASTE)10米单碟望远镜在0.8 mm波长处观测到木星平流层CS $J$ =7 - 6旋转跃迁。在天线温标中成功地探测到了强度为120 mK的CS分子谱线。获得的CS总质量显示$\sim$ 90 $\%$相对于1998年观察到的降低。根据线形分析,建议CS存在于0.2 $^{+0.4}_{-0.15}$ mbar压力水平以上,这与1998年由SL 9提供的CS测定值相当,在高达2.0 mbar压力区域观察到CS。CS垂直分布与\ce{H2O}的差异及其总质量的减少可能归因于CS在木星平流层0.2毫巴以下高度区域的化学损失。
2016-10-10 astro-ph.EP
Meridional variations of C$_2$H$_2$ in Jupiter's stratosphere from Juno UVS observations
朱诺号上的紫外线观测仪记录了从木星反射的远紫外线。这些光谱对高层大气中化学物种的丰度和平流层霾层的分布很敏感。我们结合从第一个30 perijoves的任务,以研究乙炔(C $_2$ H $_2$)在木星平流层的纬向分布的意见。我们发现C $_2$ H $_2$的丰度向两极减少2-4倍,与以前的中红外光谱分析一致。这一结果是从日照率预期的:在赤道附近,紫外线太阳通量较高,允许CH $_4$的紫外线光解产生更多的C $_2$ H $_2$。丰度向两极的减少表明,水平混合率不够快,均匀的纬度分布。
2021-07-23 astro-ph.EP
Catalog of Ultraviolet Bright Stars (CUBS): Strategies for UV occultation measurements, planetary illumination modeling, and sky map analyses using hybrid IUE-Kurucz spectra
紫外线光谱学是一种强有力的方法,可以通过测量反射率来研究行星表面的组成,并通过恒星/太阳掩星、其他行星体的凌日以及对气辉和极光发射的直接成像来研究大气的组成。欧空局的JUICE(Jupiter Icy Moons Explorer)和NASA的欧罗巴快船任务上的下一代紫外光谱仪(UVS)将在2030年初对木星及其卫星进行此类测量。这项工作提出了一个详细的紫外恒星目录,名为CUBS,在50-210 nm波长范围内的高强度与行星光谱学相关的应用目标的汇编。这些应用包括:1)计划和模拟掩星,包括校准测量; 2)模拟主要由天空照亮的黑暗,夜面行星表面的星光照明; 3)研究Juno-UVS和其他现有数据集映射的漫射银河紫外线的起源。CUBS包括从国际紫外线探测器(IUE)目录和SIMBAD等资源中提取的信息。我们已经构建了近90,000个目标的0.1 nm分辨率的模型光谱,使用Kurucz模型和IUE光谱(如果可用)。CUBS还包括对Kurucz模型和IUE数据之间的一致性的鲁棒检查。我们还提出了一个工具,我们的目录可用于确定最佳候选人的恒星掩星观测,与任何紫外仪器的应用。我们报告我们的方法生产CUBS和讨论计划,其实施过程中正在进行的和即将到来的行星任务。
2023-03-07 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
Spatial variability of CH4 and C2H2 absorptions in Jupiter's auroral regions from Juno-UVS observations
University of Liège(列日大学);Aix-Marseille Université(艾克斯-马赛大学);National Institute for Astrophysics (INAF-IAPS)(意大利国家天体物理研究所);Southwest Research Institute(西南研究院)
利用朱诺-UVS数据研究木星极光区域中CH4和C2H2吸收的水平和垂直变异性,发现CH4密度高于C2H2,但部分区域存在异常分布,可能与仪器非线性或大气组分变化有关。
2025-08-19 astro-ph.EP
Detection of Paschen $β$ absorption in the atmosphere of KELT-9 b: A new window into the atmospheres of ultra-hot Jupiters
氢和氦的传输信号追踪着热气体巨系外行星的上层大气,那里是入射的恒星极紫外线和X射线通量的沉积地。此外,对于最热的恒星,巴耳末连续谱中氢的近紫外激发可能在控制大气温度和驱动光蒸发方面发挥主导作用。KELT-9 b是这种环境的典型例子,因为它是迄今为止已知的最热的气体巨星系外行星(T $_{eq}$ $\sim$ 4500 K),并围绕一颗A0 V型恒星运行。对这颗超热木星的高层大气和逃逸气体的研究,目标是在巴耳末系列中吸收氢(n $_1$ = 2 $\rightarrow$ n $_2$ $>$ 2)。不幸的是,导致在108.3 nm处的三重态吸收的最低亚稳态氦没有足够的填充用于检测。在这里,我们提出了氢吸收的Paschen系列中的透射光谱KELT-9 b与CARMENES观察到的证据。具体而言,我们专注于其NIR通道所覆盖的最强谱线,Paschen- $β$在1282.16 nm处(n $_1$ = 3 $\rightarrow$ n $_2$ = 5)。观测到的吸收显示出(0.53 $^{+0.12}_{-0.13}$)%的对比度,$-$的蓝移14.8 $^{+3.5}_{-3.2}$ km/s,以及31.9 $^{+11.8}_{-8.3}$ km/s的FWHM。观测到的吸收特征的蓝移可以用引力束缚大气中的昼夜环流来解释,或者用帕邢- $β$吸收来解释,帕邢- $β$吸收起源于…
2022-09-19 astro-ph.EP
Probing Ganymede's atmosphere with HST Ly$α$ images in transit of Jupiter
我们报告的结果,从远紫外线观测的哈勃太空望远镜木星最大的卫星木卫三过境地球的白昼半球。在2021年9月9日的一次有针对性的活动中,在一次过境期间拍摄了两次曝光,以探测木星氢莱曼- $α$在月球边缘上方的日光衰减。背景日光在木卫三周围的一个扩展区域内略有衰减,当木卫三靠近行星中心时,第二次曝光的衰减更强。在第一次曝光时,当月球更接近木星的边缘,来自木卫三日冕的影响是很难检测到的,可能是因为木星莱曼- $α$日光光谱更广泛,在这个观察几何学不太强烈。得到的垂直H柱密度约为$(1-2)\times 10^{12}$ ~cm $^{-2}$,与前人的结果一致。约束围绕木卫三的磁盘的角度变化,我们推导出一个上限上的本地H $_2$ O柱密度$(2-3)\times 10^{16}$ ~cm $^{-2}$,如可能会出现在观察到的月球边缘附近的地区的除气羽流。
2023-01-13 astro-ph.EP physics.space-ph
ExoplaNeT accRetion mOnitoring sPectroscopic surveY (ENTROPY) III. Optical He I line profiles of the accreting super Jupiter Delorme 1 (AB)b
Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Department of Astronomy, University of Virginia(弗吉尼亚大学天文学系);SUPA, School of Science and Engineering, University of Dundee(邓迪大学科学与工程学部);Fakultät für Physik, Universität Duisburg–Essen(杜伊斯堡-埃森大学物理学院);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);Division of Space Research & Planetary Sciences, Physics Institute, University of Bern(伯尔尼大学物理学院空间研究与行星科学系);Laboratoire Lagrange, Université Côte d’Azur, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur(蔚蓝海岸大学拉格朗日实验室);Institutionen för astronomi, Stockholms universitet(斯德哥尔摩大学天文学系)
研究通过高分辨率光谱观测Delorme 1 (AB)b的He I线形貌,揭示吸积几何结构,发现其He I线形貌与经典TTauri星相似但宽度更小,推测其源于吸积过程及后激波区域。
2026-04-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Atmospheric Escape of Close-in Giants around Hot Stars: Far-Ultraviolet Radiation and Photoelectric Heating Effect
大气逃逸是控制近地行星长期演化的重要过程。我们进行太阳系外行星大气光蒸发的辐射流体力学模拟,研究远紫外(FUV)辐射的光电加热效应。具体来说,我们考虑一个靠近热木星周围的热A星。热的主序星不仅发射极紫外辐射,而且还发射远紫外辐射,因此可以通过光电加热驱动强烈的大气逃逸。我们证明,如果大气中含有少量的尘埃颗粒,其含量为本地星际介质的10%,则行星大气的逃逸速率可达$\dot{M}\sim10^{14}\, \mathrm{g}~{\rm sec}^{-1}$。在长期的演化过程中,热恒星周围的近距离行星可能会失去很大一部分大气。我们量化了引起光蒸发所需的灰尘量。$10^{-4}$的尘埃-气体质量比足以通过FUV光电加热驱动比仅使用极紫外辐射的情况更强的大气逃逸。我们还探讨了FUV驱动的逃逸的金属性依赖。由于光电加热的增强,质量损失率随着大气金属丰度的增加而增加,但恒星FUV通量随着恒星金属丰度的增加而减小。我们得出一个准确的估计作为FUV通量和金属丰度的函数的质量损失率,以及行星的特征。FUV驱动的大气逃逸可能是理解和解释所谓的亚木星沙漠的关键过程。
2021-03-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
The HUSTLE Program: The UV to Near-Infrared HST WFC3/UVIS G280 Transmission Spectrum of WASP-127b
本文利用HST WFC3/UVIS G280观测膨胀热木星WASP-127b的紫外-可见透射光谱,揭示其高层亚微米粒子云层,并结合档案数据将Na探测显著性提升至4.1σ,证明了该仪器在热木星大气研究中的能力。
2024-10-22 astro-ph.EP
Determining the Shape, Size, and Sources of the Zodiacal Dust Cloud using Polarized Ultraviolet Scattered Sunlight
太阳系的黄道带云是肉眼可见的,但其组成尘埃颗粒的起源还没有很好的了解,在小行星带和木星家族彗星的来源之间有着广泛的划分。奥尔特云彗星所贡献的尘埃量是不确定的。黄道带云的结构和起源的知识将有助于美国宇航局的目标,即表征附近恒星周围潜在的类地行星,因为必须根据我们的云的太阳系外类似物散射的光来研究系外地球。作为唯一一个可以追踪母天体的例子,我们自己的云对于了解行星系的结构如何控制行星际尘埃的分布至关重要。我们的云在近紫外线中的研究相对较少,这一波长范围对于识别潜在的宜居行星非常重要,因为它包含臭氧的广泛哈特利吸收带。我们通过辐射转移模型表明,我们的云的形状和大小在近紫外波长可以从地球轨道测量通过映射黄道光的通量和线性偏振在整个天空。我们量化如何以及云的几何和光学特性可以从一组模拟磁盘观测,使用马尔可夫链蒙特卡罗分析。结果表明,具有足够精度的观测,覆盖了一组沿黄道和两极分布的领域,可以用来确定小行星,木星家族,和奥尔特云尘埃成分之间的划分,主要是通过它们不同的轨道倾角分布。我们发现,观测必须重复几个月的时间跨度,以解开从银河系的背景使用银河系的旋转横跨天空的黄道光。
2023-03-14 astro-ph.EP
HST hot Jupiter Transmission Spectral Survey: A detection of Na and strong optical absorption in HAT-P-1b
我们提出了一个热木星HAT-P-1b的光学近红外透射光谱,基于HST的观测,覆盖光谱区从0.29到1.027μm的STIS,这是最近的WFC 3凌日(1.087至1.687μm)。我们推导出精确的物理参数的HAT-P-1系统,包括改进的轨道星历。透射光谱在0.55μm处有很强的吸收,在近紫外区有很强的蓝向吸收。我们在3.3σ显著性水平上检测到大气钠吸收,但没有发现钾特征的证据。红色数据意味着在波长大于~0.85μm时,光谱略微平坦,并具有试探性吸收增强。STIS和WFC 3光谱在绝对半径水平(4.3 +/- 1.6压力标度高度)上有显著差异,这意味着HAT-P-1b大气中有很强的光学吸收。光学到近红外的差异不能用恒星活动来解释,因为对G 0 V HAT-P-1b主星及其相同伴星的同步恒星活动监测显示,没有可以解释这一结果的显著活动。我们将完整的STIS和WFC 3透射光谱与理论大气模型(包括霾、钠和额外的光学吸收体)进行了比较。我们发现,光学吸收体和超太阳钠水丰度比可能是解释HAT-P-1b观测的一个因素。我们的研究结果表明,强光学吸收可能是一些热木星系外行星的主要大气特征。
2013-09-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Hubble PanCET program: The near-ultraviolet transmission spectrum of WASP-79b
我们提出了哈勃太空望远镜(HST)的热木星WASP-79 b的过境观测与太空望远镜成像光谱仪(STIS)在近紫外(NUV)。两个凌日观测,PanCET计划的一部分,被用来获得行星在2280和3070年之间的透射光谱。我们使用抖动工程参数和多项式建模来校正原始数据中的系统效应,以拟合两次凌日的白光曲线。我们观察到在短波长的行星与恒星的半径比增加,但没有光谱分辨吸收线。在2400和3000埃处的半径比之间的差达到$0.0191\pm0.0042$($\sim$ 4.5 $-σ$)。虽然NUV透射光谱没有显示出流体动力逃逸的证据,但强烈的大气特征可能是由于非常高海拔的物种。我们使用Exo-REM对WASP-79 b的温度和组成进行了一维模拟。温压廓线穿过辐射活跃云的凝结曲线,特别是MnS、Mg $_2$ SiO、$_4$、Fe和Al $_2$ O $_3$。尽管如此,这些物种中没有一个在短波长下产生观测到的吸收水平,可以解释观测到的行星半径增加。WASP-79 b的过境深度达到23标度高度,使其成为在此温度($\sim$ 1700 K)下观测到的系外行星中最大的光谱特征之一。将WASP-79 b的透射光谱与三种较暖的热吸收剂进行比较,结果表明,在0.2和0.3 $μ$ m之间,WASP-178 b和WASP-121 b的吸收水平相似,而HAT-P-41 b的光谱是平坦的。这些特征可以用S…
2023-02-17 astro-ph.EP
Effect of stellar wind induced magnetic fields on planetary obstacles of non-magnetized hot Jupiters
本文研究了磁化恒星风等离子体与非磁化或弱磁化热彗星逃逸高层大气的部分电离流体动力氢外流之间的相互作用。我们以热木星HD 209458 b为例,假设其内禀磁矩可以忽略不计。对于这颗行星,恒星风等离子体相互作用在行星的高层大气中形成了一个障碍,其中磁层顶的位置取决于恒星风和膨胀大气之间的压力平衡条件,并由恒星极紫外(EUV)辐射加热。结果表明,中性大气原子进入恒星风主导的区域,在那里它们被光电离和电荷交换电离,然后与恒星风混合。使用三维磁流体动力学(MHD)模型,我们表明,诱导磁场的形式在前面的行星障碍,这似乎是更强的相比,由太阳风与金星和火星的相互作用产生的。根据恒星风的参数,由于感应磁场,行星障碍物可以移动到接近行星的0.5-1行星半径。最后,我们讨论了如何估计热彗星的内禀磁矩可以推断耦合流体动力学的上层行星大气和MHD恒星风相互作用模型与紫外观测。特别是,我们发现HD 209458 b的内禀磁矩可能是木星的10-20%。
2017-08-04 astro-ph.EP
Migrating super-Earths in low-viscosity discs: unveiling the roles of feedback, vortices, and laminar accretion flows
我们提出了迄今为止最高分辨率的研究超级地球迁移在无粘性和低粘度的磁盘,动机连接到层流,风驱动模型的原行星盘。我们的模型揭示了涡旋在确定部分间隙开放行星的迁移行为中的关键作用。涡流形成的压力最大的间隙边缘,并防止盘反馈停止迁移的中间行星在低粘度和无粘光盘,相反的概念的“惯性极限”或“光盘反馈”停止预测的分析模型。涡旋也可能在同旋区域形成,并通过与行星的直接引力相互作用显著改变迁移行为。这些特征在高分辨率下变得明显,并且对于除了最高粘度之外的所有粘度,在获得数值收敛结果方面存在显著困难。然而,对于足够低的粘度,部分间隙开放行星的迁移显然变得混乱。在中等粘度下,发现一个平滑的圆盘反馈制度,其中迁移可以大大减慢,并且观察到的迁移时间尺度对应于由间隙边缘的扩散松弛驱动的迁移。在高粘度下,恢复了经典的I型迁移。对于在无粘性圆盘中的类彗星行星,形成了一个宽而深的间隙。瞬态II型迁移发生在对应于间隙宽度的径向长度尺度上,超过该径向长度尺度,迁移可以停止。最后,我们研究了由迁移行星在无粘性圆盘中留下的结构驱动的粒子捕获,并发现多环和涡旋形式的粒子陷阱可以在行星通过后持续很长时间。在这种情况下,像ALMA这样的亚毫米干涉仪对粒子阱的观测不能用来推断当前是否存在邻近的行星。
2019-01-13 astro-ph.EP
Alkali Metallicity, Mineral Clouds, and Deep Atmospheric Variability on Jupiter
University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);University of Michigan(密歇根大学)
本研究针对朱诺号MWR观测到的木星深层大气电子耗尽现象,提出两种矿物云相关机制解释,探测到大气空间变率,揭示了木星深层矿物学带,挑战传统降水框架。
2026-08-10 astro-ph.EP physics.ao-ph
Search for Dark Matter Induced Airglow in Planetary Atmospheres
Princeton University(普林斯顿大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);The Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics(奥斯卡·克莱因宇宙粒子物理中心);SLAC National Accelerator Laboratory(SLAC国家加速器实验室);Stanford University(斯坦福大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
提出暗物质湮灭产物激发分子氢产生紫外气辉,通过分析旅行者号和新视野号飞越海王星、天王星、土星和木星的夜间紫外辐射数据,对暗物质-核子散射截面设定了新约束。
2026-06-26 astro-ph.EP astro-ph.HE hep-ph
The VOISE Algorithm: a Versatile Tool for Automatic Segmentation of Astronomical Images
University College London(伦敦大学学院)
利用哈勃空间望远镜、紫外线和远紫外线空间望远镜摄谱仪和高级巡天照相机,可以以高灵敏度和高分辨率研究木星和土星上的极光。本文介绍了用VORONOI图像分割(VOISE)对HST ACS仪器观测到的木星极光辐射进行自动检测和分割的结果。VOISE是一种动态算法,用于根据规定的均匀性标准将图像的底层像素网格划分为区域。该算法包括一个迭代过程,动态构建一个镶嵌的图像平面的基础上的Voronoi图,直到每个区域内的底层图像的强度被归类为均匀的。计算镶嵌允许提取定量信息的极光特征,如平均强度,纬度和经度的范围和长度尺度。因此,这些产出是一种比人工检查更自动化和客观的极光发射特征鉴定方法。
2009-06-10 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.CV
Detection of the hydrogen Balmer lines in the ultra-hot Jupiter WASP-33b
超热彗星(UHJ)是一种受到高度辐射的巨大系外行星,具有极高的昼侧温度,导致大多数分子物质的热分解。预计中性氢原子是超高温超导体高层大气中的主要物质之一。中性氢已被发现在几个UHJ通过观察其巴耳末线吸收。在这里,我们报告了四个超热木星WASP-33 b的过境观测,与CARMENES和HARPS-North摄谱仪进行,并在行星透射光谱中检测到H $α$,H $β$和H $γ$线。四个转变的组合H $α$透射光谱具有0.99 $\pm$ 0.05%的吸收深度,其对应于1.31 $\pm$ 0.01 Rp的有效半径。强H $α$吸收表明该谱线探测的是高空热层。我们进一步使用PAWN模型拟合了三条巴耳末线,假设大气是流体动力学的,并且处于LTE中。我们得到了热层温度$12200^{+1300}_{-1000}$ K和质量损失率${\rm \dot{M}}=10^{11.8^{+0.6}_{-0.5}}$ g/s。检索的大质量损失率是兼容的“巴耳末驱动”大气逃逸的情况下,在近紫外线的恒星巴耳末连续辐射基本上被激发的氢原子在行星热层吸收。
2020-11-16 astro-ph.EP
Swift UVOT near-UV transit observations of WASP-121 b
近距离的气体行星会受到持续的光蒸发作用,这会侵蚀它们挥发性的外壳。今天,通过紫外光谱范围内的凌日观测,已经在少数个别系统中证实了持续的质量损失。我们证明,紫外/光学望远镜(UVOT)板载尼尔Gehrels斯威夫特天文台使测光的相对精度约为0.5%,并提出了第一个近紫外(200-270 nm,NUV)过境观测WASP-121 b,热木星与最高的预测质量损失率之一。数据涵盖轨道相位0.85至1.15,有三次访问。我们测量了宽频带NUV渡越深度为$2.10\pm0.29$ %。虽然仍与1.55%的光学值一致,但NUV数据表明在1.9 $σ$水平下过量吸收为0.55%。这种过量吸收是从WASP-12系统中已知的,并且这两种热蒸发器预计都将以极高的速率经历质量损失。通过云模拟,我们发现在稠密的扩展大气中,Fe II的吸收线可以在0.5%的水平上引起宽波段的NUV吸收。鉴于低电离金属的大量线,NUV范围是最热气体行星中光蒸发的有希望的示踪剂。
2019-01-29 astro-ph.EP
Efficiency of Hydrodynamic Atmospheric Escape in Hot Jupiters and Super Earths
研究通过建模热木星和超级地球中氢和氦的逃逸,揭示分子冷却对大气维持的重要性。
2025-11-19 astro-ph.EP
Rapid escape of ultra-hot exoplanet atmospheres driven by Hydrogen Balmer absorption
大气逃逸是解释我们太阳系及其他行星长期演化的关键,也是解释大气测量结果的关键。流体动力学逃逸通常被认为是由行星从其宿主恒星接收的极紫外光子通量驱动的。在这里,我们表明,逃离行星绕热恒星的收益通过一个不同的,但互补的过程:从强烈的近紫外线辐射的恒星,是在光学薄,高海拔大气层的氢激发到较低的状态的巴耳末系沉积其能量。超热的系外行星KELT-9 b可能代表了这种Balmer驱动的逃逸的第一个已知实例。在这种流体动力逃逸的情况下,恒星的近紫外辐射在确定行星质量损失方面比极紫外辐射更重要,而极紫外辐射的不确定性变得不那么重要。此外,我们预测,热恒星周围的气体系外行星可能会经历灾难性的质量损失,当它们的质量小于1- 2木星质量,并且比KELT-9 b更接近时,从而挑战所有大型系外行星对大气逃逸稳定的范式。我们认为,极端逃逸将影响近距离绕热恒星运行的系外行星的人口统计。
2019-10-01 astro-ph.EP
Searching for Saturn's X-rays during a rare Jupiter Magnetotail Crossing using Chandra
每隔19年,土星就会穿过木星的“拍打”磁尾。在这里,我们报告钱德拉X射线观测土星计划,以配合这种罕见的行星排列,并分析土星的磁层响应时,过渡到这个独特的参数空间。我们分析了Chandra上的高分辨率相机(HRC-I)于2020年11月19日,21日和23日拍摄的三个导演自由支配时间(DDT)观测结果,旨在寻找极光和/或圆盘发射。我们推断在克朗系统的条件下,通过看一致的软X射线太阳能通量数据从地球静止轨道业务环境卫星(GOES)和哈勃太空望远镜(HST)观测土星的紫外线(UV)极光发射。在这段时间内,土星-太阳-地球的大角度意味着大多数来自太阳面向地球一侧的耀斑不会影响土星。在我们的任何观测中,我们都没有发现土星盘或极光发射的显著探测。我们计算的3 $σ$上带的能量通量的土星在这段时间是0.9 - 3.04 $\times$ 10 $^{14}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$同意从以前的模拟磁盘排放的光谱通量。最后,我们讨论了这种不检测的影响,以及下一批X射线望远镜(如雅典娜和山猫任务概念)如何继续观察土星,提高空间和光谱分辨率,并增强灵敏度,以帮助我们最终解决土星显然难以捉摸的X射线极光背后的奥秘。
2021-06-09 astro-ph.EP physics.space-ph
On the Composition of Young, Directly Imaged Giant Planets
在过去的十年中,在直接探测和描述与其宿主恒星相距较远的年轻自发光巨行星方面取得了重大进展。这些行星中的一些显示出不平衡过程的证据,如在其大气中的运输引起的淬火;光化学也可能很重要,尽管轨道距离很大。这些不平衡的化学过程可能会改变行星的预期成分、光谱行为、热结构和冷却历史,并可能混淆大量元素比例的测定,这为行星形成机制提供了重要的见解。使用热/光化学动力学和运输模型,我们调查在何种程度上不平衡的化学影响直接成像的巨型系外行星的组成和光谱。特定的“年轻的彗星”,如HR 8799 b和51 Eri b的结果,作为行星有效温度,表面重力,入射紫外线通量和深层大气对流强度的函数的一般趋势。我们发现,淬火是非常重要的年轻的criteriters,导致CO/CH 4和N2/NH3的比例远远大于,和H2O混合比的一个因素,几个小于,化学平衡的预测。光化学在这些行星上也很重要,二氧化碳和HCN是关键的光化学产物。当平流层温度较低时,二氧化碳成为主要成分,并且通过H2 + OH反应的水再循环在动力学上被抑制。有效温度<~ 700 K的年轻木星处于一种特别有趣的光化学状态,与凌日热木星和我们太阳系的巨行星都不同。
2016-08-30 astro-ph.EP
The Hubble/STIS Near-ultraviolet Transmission Spectrum of HD 189733b
基准热木星HD 189733 b一直是奠定巨型系外行星比较行星学基础的关键目标。因此,HD 189733 b已经在电磁波谱中得到了广泛的研究。在这里,我们报告的观测和分析的三个过境光变曲线的HD 189733 b获得的{ \Hubble }/STIS在近紫外线,最后剩下的未开发的光谱窗口,以探测与现代仪器为这颗行星。NUV是一个独特的窗口,大气质量损失的研究,由于强烈的共振线和大的光球通量。总的来说,从低分辨率分析($R=50$)中,我们发现这颗行星的近紫外光谱具有相对平坦的基线,与光学红外透射一致,加上$\sim$ 2350和$\sim$ 2600 nm的两个区域,在连续光谱之上表现出广泛而显著的过量吸收。从一个更高的分辨率($R=4700$)的分析,我们发现,在核心的镁共振线的过境深度是一致的,与周围的连续。在$\sim$ 2- 4 $σ$置信水平上,我们排除了高层大气中存在\ion{Mg}{ii}吸收,而我们对\ion{Mg}{i}吸收没有明显的限制。这些广泛的吸收功能符合预期的位置的\ion{Fe}{ii}带,但是,太阳丰度的高层大气的流体动力学模型是不能够重现的幅度与铁吸收这些功能。这种情况将需要在低层大气中几乎没有铁凝结,超太阳金属丰度和增强吸收特征的机制(如纬向风加宽)的组合。这一特征的真实性质仍有待证实。
2023-01-30 astro-ph.EP
Discriminating between hazy and clear hot-Jupiter atmospheres with CARMENES
内容:在紫外线和蓝光波段观测到的一些相对较大半径的热烟雾,通常被解释为是由于高空烟雾粒子的瑞利散射。然而,霾的组成及其产生机制尚未完全了解,观测信息仍然有限。目的:我们的目标是通过分析整个红色光学和近红外波长范围内的水蒸气互相关信号的强度,研究在HD 209458 b和HD 189733 b的大气中存在的烟雾与高光谱分辨率光谱。方法:在3.5 m Calar Alto望远镜上用CARMENES摄谱仪观测了两颗行星共7次凌日。他们的多普勒频移信号从大地和恒星的贡献,使用去趋势算法SYSREM解开。随后将残余光谱与0.70-0.96 $μ$ m处的水蒸气模板交叉相关,以测量水蒸气吸收带的强度。结果如下:在HD 209458 b的一次凌日中,在$5.2 σ$处检测到光学水汽带,而在HD 189733 b的四次凌日中没有发现它们的证据。因此,发现HD 209458 b中的光学水带相对于近红外带的相对强度大于HD 189733 b。结论:我们解释的非检测光学水带的透射光谱的HD 189733 b相比,在HD 209458 b的检测,是由于高海拔的薄雾在前一颗行星的存在,这是在很大程度上不存在于后者。这与哈勃太空望远镜先前的测量结果一致。我们表明,目前可用的CARMENES观测热彗星可以用来调查其大气中的烟霞消光的存在。
2020-09-14 astro-ph.EP
Non-local thermodynamic equilibrium effects determine the upper atmospheric temperature structure of the ultra-hot Jupiter KELT-9b
一些结果表明,超热木星KELT-9 b在主线形成区域的大气温度比自洽模型预测的高几千度。我们测试是否非局部热力学平衡(NLTE)的影响负责推测较高的温度。我们采用多云NLTE辐射转移代码自洽地计算KELT-9 b的高层大气温度-压力(TP)的配置文件,假设太阳金属丰度。多云NLTE TP配置文件是$\approx$ 2000 K热比以前的模型假设当地的热力学平衡(LTE)。特别地,在1-10 $^{-7}$巴范围内,温度从$\approx$ 4000 K增加到$\approx$ 8500 K,在较低压力下保持大致恒定。我们发现,在KELT-9 b的高层大气中的高温主要是由NLTE效应修改的Fe和Mg水平的人口,这强烈影响大气热平衡驱动。我们采用Cloudy计算LTE和NLTE合成透射光谱的基础上,在LTE和NLTE中计算的TP配置文件,分别发现,NLTE模型通常产生更强的吸收线比LTE模型(高达30%),这是最大的紫外线。我们比较了NLTE合成的透射谱与观察到的H $α$和H $β$线轮廓获得一个很好的匹配,从而支持我们的结果。NLTE合成透射光谱可用于指导未来旨在探测行星透射光谱特征的观测。金属,如镁和铁,和NLTE效应形状的KELT-9 b的上层大气温度结构,从而影响质量损失率从it. Finally,我们的研究结果要求检查是否也是这种情况下较冷的行星。
2021-06-21 astro-ph.EP
Modeling the Ly$α$ transit absorption of the hot Jupiter HD 189733b
热系外行星的氢主导大气层由于其宿主恒星的X射线和极紫外线(XUV)照射的强烈加热而膨胀和逃逸。在几颗近距离的系外行星过境期间,在Ly $α$线上观察到中性氢的过量吸收,表明这种扩展的大气层。对于热木星HD 189733 b,这种吸收显示出时间的变化。恒星XUV辐射和/或恒星风条件的变化被用来解释这种效应。本文应用一维高层大气流体动力学模型和三维MHD恒星风流模型,研究了恒星XUV和恒星风场条件的变化对中性氢分布的影响,包括高能中性原子(ENA)的产生,以及与之相关的Ly $α$凌日特征.我们获得可比的,虽然略高的Ly $α$吸收,在2011年观察到的恒星XUV通量$1.8\times10^4$尔格厘米$^{-2}$ s $^{-1}$,而典型的活动条件,这颗星。类似于过境前8小时观察到的耀斑不太可能引起过境签名的显着调制。由此产生的Ly $α$吸收主要是由大气加宽,而ENA的贡献是可以忽略不计的,因为它们是从减速的风离子,被加热到高温的弓激波内形成的。因此,在我们的建模框架和假设,我们发现一个微不足道的依赖于恒星风参数。由于凌日吸收可以用典型的恒星极紫外线和风的条件来模拟,因此2010年没有探测到的吸收可能受到不太典型的恒星活动条件的影响,例如恒星光谱极紫外线发射的大小和/或形状非常不同,或者Ly $α$的时间/空间变化影响了凌日吸收的确定。
2020-06-15 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
Magnetohydrodynamic simulation assessment of a potential near-ultraviolet early ingress in WASP-189b
本文通过MHD模拟研究WASP-189b的近紫外早期入凌现象,发现低恒星风速度下即使无弓形激波,行星前方也可形成可探测的磁堆积高密度区,从而解释约31.5分钟的相位偏移。
2025-11-06 astro-ph.EP
On the origin of the non-detection of metastable HeI in the upper atmosphere of the hot Jupiter WASP-80b
本研究通过观测数据推导恒星极紫外通量、开展三维磁流体动力学模拟,探究热木星WASP-80b高层大气中亚稳态HeI未被探测到的成因,指出低星冕[Fe/O]丰度导致的低恒星EUV通量是主因,并强调高质量EUV光谱对提升行星大气表征能力的重要性。
2023-03-16 astro-ph.EP
Giant Planet Atmospheres
Northumbria University(诺森比亚大学)
本文综述了木星、土星、天王星和海王星的大气结构、成分、能量来源及动力学过程,强调了与地球大气的异同。
2026-06-28 astro-ph.EP
HST observations of planetary aurorae, a unique tool to study giant magnetospheres
紫外线行星天文学是探测太阳系及以外行星环境的独特工具。但是,尽管人们对定期向国际机构提出的新一代巨型紫外线望远镜的兴趣日益浓厚,但迄今为止还没有一个被选中,使得哈勃太空望远镜(HST)成为活动中最强大的紫外线天文台。哈勃空间望远镜定期观测木星、土星和天王星系统的极光发射,导致重大发现和成就。这一丰富的遗产对进一步的统计和长期研究仍然具有很高的兴趣,但在不同的太阳或季节周期下,需要进行新的观测来比较解决悬而未决的问题。
2015-06-16 astro-ph.EP