CRIRES+ detection of CO emissions lines and temperature inversions on the dayside of WASP-18b and WASP-76b
本文利用CRIRES+高分辨率光谱仪在WASP-18b和WASP-76b昼侧探测到CO发射线,证实其存在温度反演,并通过反演获得温度-压强剖面、CO混合比及赤道自转速度。
2023-02-17 astro-ph.EP
Estimating dayside effective temperatures of hot Jupiters and associated uncertainties through Gaussian process regression
在这项工作中,我们概述了一种新的方法,估计日侧有效温度的系外行星和相关的不确定性,使用高斯过程(GP)回归。通过应用我们的方法模拟观测,我们表明,GP方法估计的不确定性比其他模型无关的方法更强大。我们发现,无偏估计的有效温度可以使用少至三个宽带测量(白光HST WFC 3和两个温暖的斯皮策IRAC通道),虽然我们警告说,估计只使用IRAC可以显着偏置。然后,我们将我们的GP方法应用于文献中的12个热彗星,其二次日食深度已由WFC 3和IRAC通道1和2测量:CoRoT-2 b; HAT-P-7 b; HD 189733 b; HD 209458 b; Kepler-13 A b; TrES-3 b; WASP-4 b; WASP-12 b; WASP-18 b; WASP-33 b; WASP-43 b;和WASP-103 b。我们提出了这些行星的独立于模型的昼侧有效温度,不确定性估计范围从$\pm$ 66 K到$\pm$ 136 K。
2019-08-07 astro-ph.EP
WASP-80b has a dayside within the T-dwarf range
WASP-80 b是大气层外研究中缺失的一环。它位于温暖的海王星和炎热的海王星之间,由于其主星的性质,它很容易被描述。我们通过凌日和掩星期间用温暖的斯皮策观测了这颗行星。结合我们的中红外线凌日与光学时间序列,我们发现这颗行星呈现出一个与水平线难以区分的透射光谱。WASP-80 b是本质上最暗的行星,其向阳面的通量在3.6和4.5 $μ$ m斯皮策通道中都被探测到。掩星的深度显示,WASP-80 b和T4矮星一样明亮和红色,但它的温度更低。如果行星经历相当于L-T转变的过程,我们的结果将意味着这发生在比褐矮星更低的温度下。将WASP-80 b的向阳面放入颜色星等图中,它正好落在黑体模型和T矮星序列之间的交界处;我们无法辨别这两种解释中哪一种更有可能。需要对其他具有类似平衡温度的行星进行通量测量,以确定是否像棕矮星那样的辐射气体巨星在两个光谱类别之间过渡。最终检测到甲烷在传输中的吸收也将有助于提高简并性。我们获得了第二个系列的高分辨率光谱在运输过程中,使用HARPS。我们重新分析Rossiter McLaughlin效应。现在的数据有利于一个对齐的轨道解决方案和恒星旋转近三倍慢于恒星线加宽意味着。对恒星谱线加宽的贡献,可能是宏观湍流,很可能被低估了冷恒星,其旋转因此被系统地高估了。[删节]
2015-03-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spectroscopic Evidence for a Temperature Inversion in the Dayside Atmosphere of the Hot Jupiter WASP-33b
我们提出了两个掩星的太阳系外行星WASP-33 b使用宽视场相机3(WFC 3)的HST,这使我们能够约束的温度结构和成分的昼侧大气。WASP-33 b是迄今为止发现的辐射最高的热木星,也是唯一一颗已知绕着盾牌座δ恒星运行的系外行星。我们在空间扫描模式下进行观察,以减少数据中的仪器系统效应,并消除由于恒星脉动引起的数据波动。我们最终的分箱光谱的RMS大约是光子噪声的1.05倍。我们将我们的最终光谱,以及先前公布的光度数据,与WASP-33 b的大气模型进行了比较,这些模型在温度分布和化学成分方面具有很大的范围。我们发现,这些数据需要具有富氧化学成分和在高海拔处增加的温度分布的模型。我们还发现,我们的光谱显示了过量的测量通量朝向短波长,这是最好的解释为从TiO发射。如果通过更短波长的额外测量得到证实,这颗行星将成为第一颗具有逆温的热木星,这可以肯定地归因于其白天大气中存在TiO。
2015-05-06 astro-ph.EP
Spi-OPS: Spitzer and CHEOPS confirm the near-polar orbit of MASCARA-1 b and reveal a hint of dayside reflection
潮汐锁定的热彗星经过快速旋转的早期型恒星的光变曲线是关于行星和恒星的丰富信息来源,全相位覆盖可以详细描述行星的大气特征。虽然有可能确定真正的自旋轨道角$Ψ$,一个众所周知的难以测量的参数,从任何过境不对称性所造成的重力暗化的恒星旋转,过境参数之间存在的相关性,导致大的分歧,在公布的值$Ψ$的一些系统。我们的目标是研究超热木星MASCARA-1 b的光变曲线中的这些现象。我们获得了MASCARA-1 b的CHEOPS光学凌日和掩星光变曲线,并与Spitzer/IRAC 4.5 $μ$ m全相位曲线一起进行了分析。当将CHEOPS和斯皮策凌日拟合在一起时,简并大大减少,返回的结果与先前发表的多普勒层析成像一致。放置由断层扫描通知的先验实现了甚至更好的精度,允许确定$Ψ=72.1^{+2.5}_{-2.4}$度。根据掩星和位相变化,我们分别得到了$3062^{+66}_{-68}$ K和$1720\pm330$ K的昼侧和夜侧温度。此外,我们还可以从CHEOPS数据中分别推导出几何双折射$A_g=0.171^{+0.066}_{-0.068}$和球面双折射$A_s=0.266^{+0.097}_{-0.100}$,从Spitzer相位曲线中推导出键双折射$A_B=0.057^{+0.083}_{-0.101}$。在可能的情况下,在拟合快速旋转恒星的凌日时,应使用多普勒层析成像提供的先验信…
2022-02-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Dayside Clouds and an Elevated C/O Ratio in the Atmosphere of the Ultra-hot Jupiter WASP-19b
Universidad Diego Portales(迭戈帕拉莱斯大学);Centro de Excelencia en Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA)(天体物理学及相关技术卓越中心)
研究通过JWST观测分析WASP-19b白天大气层,发现云层和较高的碳氧比,揭示了该类行星大气层的特征及可能的氧封存过程。
2026-03-17 astro-ph.EP
High-Resolution Dayside Spectroscopy of the Ultra-Hot Jupiter WASP-178b with GHOST/Gemini South
East Texas A&M University(东德克萨斯农工大学);International Gemini Observatory/NSF NOIRLab(国际Gemini天文台/美国国家光学红外天文实验室研究组织);University of Waterloo(滑铁卢大学);Waterloo Centre for Astrophysics, University of Waterloo(滑铁卢大学滑铁卢天体物理中心);Arizona State University(亚利桑那州立大学);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学);California Institute of Technology(加州理工学院);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
研究人员利用GHOST/Gemini South获取WASP-178b的高分辨率昼侧光谱,以8.3σ显著性证实其昼侧大气热反转,补充了超热木星大气相关观测数据。
2026-07-31 astro-ph.EP
Evidence for a Dayside Thermal Inversion and High Metallicity for the Hot Jupiter WASP-18b
我们发现了一个强烈的热逆温在昼侧大气中的高辐射热木星WASP-18 b(T $_{eq}=2411K$,$M=10.3M_{J}$)的基础上,从哈勃太空望远镜的二次日食观测和斯皮策日食测光发射光谱的证据。我们证明了在1.4 $μ$ m处的吸收或发射中缺乏水蒸气。然而,我们推断在4.5 $μ$ m处的发射和在1.6 $μ$ m处的吸收归因于CO,以及未检测到所有其他相关物质(例如,TiO、VO)。最可能的大气反演解表明C/O比为1,金属丰度高(C/H= $283^{+395}_{-138}\times$ solar)。衍生的成分和T/P配置文件表明,WASP-18 b是第一个例子,既有一个行星与非氧化物驱动的热逆温和行星的大气金属丰度不一致的预测在$>2σ$的质量为100亿美元的行星。未来的观测是必要的,以确认这些结果所暗示的不寻常的行星性质。
2017-12-01 astro-ph.EP
CHEOPS observations confirm nodal precession in the WASP-33 system
利用CHEOPS观测WASP-33b的凌星和掩星,通过重力昏暗效应测量轨道倾角为111.3度,确认节点进动并测定恒星Love数,但掩星深度测量不唯一。
2024-12-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Another look at the dayside spectra of WASP-43b and HD 209458b: are there scattering clouds?
本文重新分析 WASP-43b 和 HD 209458b 的昼面光谱,首次在部分 Spitzer 数据集中发现 WASP-43b 存在散射云的统计证据,而 HD 209458b 仍无云迹象。
2023-07-18 astro-ph.EP
Confirmation of water emission in the dayside spectrum of the ultrahot Jupiter WASP-121b
我们提出了四个新的二次日食观测超热木星WASP-121 b获得使用哈勃太空望远镜广角相机3。日食深度的测量精度中位数为60 ppm,横跨1.12-1.64微米波长范围的28个光谱通道。这是一个相当大的改进,我们以前实现了90 ppm的精度为一个单一的日食观测使用相同的观测设置。将这些数据与其他波长下报告的数据相结合,WASP-121 b的黑体光谱在>6 σ置信度下被排除,我们确认了先前检索分析的解释,发现数据最好由昼侧热逆解释。更新后的光谱清晰地分辨出1.3-1.6微米的水发射带,信噪比比以前更高。它也未能重现光谱中1.25微米处的隆起,该隆起来自第一次日食观测,该隆起暂时归因于VO发射。我们得出结论,后者要么是统计波动,要么是第一个日食数据集特有的系统性人为因素。
2020-05-19 astro-ph.EP
The dark days are overcast: Iron-bearing clouds on HD 209458 b and WASP-43 b can explain low dayside albedos
本文通过全球气候模型结合动力学云模型模拟 HD 209458 b 和 WASP-43 b 的反照率,发现含铁云层能有效解释其低昼面反照率,为无云大气解释提供了替代方案。
2024-08-30 astro-ph.EP
On the Dayside Atmosphere of WASP-12b
WASP-12 b的大气结构多年来一直备受争议,由于H2O,CO2和其他物种(如HCN和C2 H2)的回收丰度,对逆温的存在以及碳氧比(C/O)存在分歧。以前,这些难以诊断的差异被归因于模型差异;这些模型中的假设被认为会驱使检索走向不同的答案。在这里,我们表明,这些差异中的一些是独立的模型假设,而是由于输入的细微差异,如日食深度和行列表数据库。我们复制以前发表的检索,并发现检索的结果是数据驱动的,大部分不受添加的物种,如HCN和C2 H2。我们还提出了一个新的物理动机的模型,考虑到形成H-通过热分解的H2O和H2的温度达到在白天的大气中的WASP-12 b,但数据的当前分辨率不支持其列入大气模型。这项研究引起了人们的关注,即其他系外行星检索可能对输入数据的微小变化同样敏感。
2022-05-26 astro-ph.EP
A dayside thermal inversion in the atmosphere of WASP-19b
对超高温彗星的观测表明,它们的大气层中存在逆温现象,昼侧温度大于2200 K。各种物理机制,如非局部热平衡、云的形成、不平衡化学、电离、流体动力学波和相关能量,在以往的光谱反演中,WASP-19 b的热谱被忽略,而它们对高层大气的热结构起着重要的作用。art大气程序,包括在这样的大气中发挥作用的最重要的物理和化学过程的详细处理.我们使用一维逐线辐射转移程序PHOENIX在其球对称配置,包括BT-Settl云模式和C/O不平衡化学分析所观察到的WASP-19 b的热谱.结果我们发现的证据表明,在高辐射超热木星WASP-19 b与Teq ~ 2700 K的昼侧大气中的热反转。我们发现,在这样高的温度下,H2O在低于10^-2巴的压力下发生热分解。WASP-19 b的逆温-气压廓线显示了其二次食谱中4.5 μ m处CO发射特征的证据,我们发现WASP-19 b的大气是热逆温的,我们推测这种热逆温是由于强烈的撞击辐射造成的。我们发现,在τ = 10^-2以上的高层大气中,H2O被部分解离,但它仍然是红外不透明度的重要贡献者,主要是CO。高温和低密度的条件导致H2O的不透明度轮廓比未受辐射的棕矮星更平坦。总之,这些因素使得在WASP-19 b中更难识别H2O。
2020-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Spitzer Dayside Emission of WASP-34b
我们分析了两个日食观测的低密度过境,可能放牧,系外行星WASP-34 b与斯皮策太空望远镜的双红色阵列相机(IRAC)使用两种技术来纠正像素内灵敏度变化:像素级解相关(PLD)和双线性插值亚像素灵敏度(BLISS)。当联合拟合两个光变曲线时,两个模型之间的计时结果在0.7 $σ$内一致,日食深度在1.1 $σ$内一致,其中差异是由于测光方法,而不是模型本身。通过结合已发表的径向速度数据,业余和专业的过境观测,以及我们的日食计时,我们改进了轨道参数的测量,并发现偏心率与零(0.0)一致。大气检索,使用我们的贝叶斯大气辐射转移代码(BART),表明行星光谱最像一个黑体,没有限制的分子丰度或垂直温度变化。WASP-34 b比其他温度相似的暖彗星更红,暗示着独特的化学成分,尽管需要进一步的观察来证实这一点。
2021-08-09 astro-ph.EP
The atmosphere and architecture of WASP-189 b probed by its CHEOPS phase curve
靠近炽热和大质量早期型恒星的气体巨星可以达到与最冷恒星相当的白昼温度。这些“超热彗星”的大气层是由分子离解产生的离子和原子物质组成的,具有强烈的昼夜温度梯度。在不同轨道阶段的光度观测提供了对行星大气特性的深入了解。我们分析了WASP-189的测光观测与仪器CHEOPS获得的系统架构和行星大气的约束。我们实现了一个光变曲线模型,适用于不对称的过境形状所造成的重力暗光球的快速旋转的主恒星。我们还模拟了行星通量的反射和热分量,恒星扁率和光旅行时间对凌食时间的影响,恒星活动和CHEOPS系统。从不对称的过境,我们测量超热木星WASP-189 b,$R_p=1.600^{+0.017}_{-0.016}\,R_J$的大小,精度为1%,和行星系$Ψ_p=89.6\pm1.2°$(极轨道)的真实轨道相似性。我们检测到没有显着的热点偏移的相位曲线,并获得日食深度$δ_\text{ecl}=96.5^{+4.5}_{-5.0}\,\text{ppm}$,从中我们推导出的上限的几何常数:$A_g<0.48$。我们还发现,日食深度只能解释的情况下,非常低效的能量再分配的热发射单独。最后,我们将光度变化归因于恒星的自转,无论是通过表面的不均匀性或对流核心和辐射包络之间的共振耦合。
2022-03-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Deciphering the Atmospheric Composition of WASP-12b: A Comprehensive Analysis of its Dayside Emission
WASP-12 b是第一颗被报道在其昼侧大气中碳氧比(C/O)大于1的行星。然而,最近为进一步确定其大气层特征和确认其组成所做的工作导致了不一致的测量结果和不同的结论。此外,最近在WASP-12中发现的~1”恒星双星伴星进一步使分析和随后的解释复杂化。我们对所有可用的哈勃和斯皮策太空望远镜的二次日食数据进行了统一的分析,包括以前未发表的斯皮策3.6和4.5微米的测量结果。文献中的主要争议集中在4.5微米的日食深度的值和解释上。我们的新测量和分析证实了这个通道的浅食深度,正如Campo和合作者首次报道的那样,Madhusudhan和合作者用来推断富含碳的成分。为了解释WASP-12 b观测到的昼侧发射光谱,我们实施了几种最近的检索方法。我们发现,当我们排除吸收由于C2 H2和HCN,这是不是普遍认为在文献中,我们的模型需要令人难以置信的大大气CO2丰度,无论C/O。通过将C2 H2和HCN包括在我们的模型中,我们发现物理上合理的富碳解决方案与可用的光度和光谱数据实现了最佳拟合。相比之下,最适合的富氧模型的丰度与氢占主导地位的大气的化学平衡预期不一致,并且可能性低670倍。我们的最佳拟合解的概率也是等温黑体模型的7.3*10^{6}倍。
2014-06-29 astro-ph.EP
Constraining the reflective properties of WASP-178b using Cheops photometry
本文利用Cheops和Tess多波段测光数据测量WASP-178 b的次食深度,约束其几何反照率和再循环效率,揭示该高温巨行星具有低反射率与高效能量再循环特征。
2023-09-16 astro-ph.EP
Enriched volatiles and refractories but deficient titanium on the dayside atmosphere of WASP-121b revealed by JWST/NIRISS
Observatoire astronomique de l’Université de Genève(日内瓦大学天文台);Trottier Institute for Research on Exoplanets, Department of Physics, Université de Montréal(蒙特利尔大学物理系特罗蒂尔系外行星研究所);Trottier Space Institute at McGill(麦吉尔大学特罗蒂尔太空研究所);Department of Earth & Planetary Sciences, McGill University(麦吉尔大学地球与行星科学系);Department of Earth, Planetary, and Space Sciences, University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校地球、行星与空间科学系);Department of Astronomy, University of Michigan(密歇根大学天文学系);School of Physics and Astronomy, University of St Andrews(圣安德鲁斯大学物理与天文学学院)
通过JWST/NIRISS观测发现WASP-121b白天大气富含挥发物和冶金物但缺乏钛,暗示存在夜晚冷陷阱。
2025-11-26 astro-ph.EP
Retrieving wind properties from the ultra-hot dayside of WASP-189b with CRIRES$^+$
针对WASP-189b大气风结构问题,利用CRIRES$^+$观测其K带昼侧发射谱,结合互相关与贝叶斯反演及动力学谱线模型,发现4.4km/s昼夜风可解释谱线特征,为理解其大气环流提供关键依据。
2024-11-29 astro-ph.EP
ESPRESSO reveals blueshifted neutral iron emission lines on the dayside of WASP-76 b
本研究利用ESPRESSO高分辨率发射光谱在超热木星WASP-76 b昼侧首次探测到蓝移的中性铁发射特征,证实了热反转层存在,并揭示物质从热点上升至大气高层的动力学过程。
2024-09-20 astro-ph.EP
CHEOPS observations of KELT-20 b/MASCARA-2 b: An aligned orbit and signs of variability from a reflective dayside
本文利用CHEOPS和TESS观测精确测量了超热木星KELT-20 b的几何反照率、白昼面温度及自旋-轨道对齐,发现其轨道对齐且反照率较高,并初步探测到掩星深度变化迹象。
2023-11-29 astro-ph.EP
The Emission Spectrum of the Hot Jupiter WASP-79b from HST/WFC3
在这里,我们提出了一个热发射光谱的WASP-79 b,通过哈勃空间望远镜宽视场相机3 G141观测作为PanCET计划的一部分。由于我们没有观察到WASP-79 b的二次日食的入口或出口,我们考虑两种情况:基于预期发生时间的固定日食中期时间,以及作为自由参数的日食中期时间。在这两种情况下,我们可以测量热发射WASP-79 b从1.1至1.7 $μ$ m在2.4 $σ$的信心与1900 K的行星亮度温度一致。我们结合我们的观察与斯皮策昼侧测光(3.6和4.5 $μ$ m),并将这些观测结果与跨越一系列金属丰度,碳氧比和再循环因子的大气前向模型网格进行比较。考虑到行星辐射的强度和我们测量的精度,我们发现了一系列与我们的数据一致的前向模型。最佳匹配平衡模型表明,WASP-79 b的向阳面具有太阳金属丰度和碳氧比,以及0.75的再循环因子。包括显著的H-不透明度的模型在1.58 $μ$ m附近提供了与WASP-79 b的发射光谱的最佳匹配。然而,具有高温云种类的模型-通过剧烈的垂直混合和低沉降效率形成-几乎没有昼夜能量输送也符合WASP-79 b的发射光谱。考虑到广泛的平衡化学,不平衡化学,多云的大气模型与我们的观察WASP-79 b的昼侧排放一致,进一步的观察将是必要的,以限制WASP-79 b的昼侧大气特性。
2021-12-14 astro-ph.EP
Mineral cloud and hydrocarbon haze particles in the atmosphere of the hot Jupiter JWST target WASP-43b
WASP-43 b的轨道周期短,潮汐锁定,是JWST观测的理想候选者。整个轨道的相位曲线观测将能够绘制整个地球的大气结构,不同的观测波长可以看到不同的大气深度。我们提供了对WASP-43 b上可能形成的云的详细信息的见解,以便为即将到来的JWST和后续数据的解释做准备。我们利用3D GCM结果作为矿物云颗粒的动力学非平衡模型的输入,并为动力学模型研究光化学驱动的碳氢化合物霾组分。在WASP-43 b的整个大气中形成了矿物凝结种子。这与WASP-18 b和HAT-P-7 b等超热制冷剂形成鲜明对比。向阳面除了含有相当丰度的碳氢化合物烟雾颗粒外,还含有少量但很大的矿物云颗粒。光化学驱动的碳氢化合物霾出现在白天,但并不有助于云的形成在夜间。由于热力学条件的变化,云的几何延伸在全球各地不同。昼夜气压相差6000公里。与其他行星一样,C/O在整个大气层中并不恒定。平均分子量在H2主导的WASP-43 b中近似恒定。WASP-43 b预计将完全被云层覆盖,这些云层在整个大气层中分布不均匀。昼面云和终结者云将是当地不同大小和成分的矿物颗粒和碳氢化合物雾的组合。碳氢化合物雾的光学深度比矿物云颗粒的光学深度低得多,使得WASP-43 b的波长依赖性半径测量将由矿物云颗粒而不是由雾确定。
2020-06-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
WASP-121b's transmission spectrum observed with JWST/NIRSpec G395H reveals thermal dissociation and SiO in the atmosphere
本文利用JWST/NIRSpec G395H透射光谱分析WASP-121b大气,发现昼面H₂O和H₂热解离及SiO证据,并通过昼夜分区的NEMESIS大气模型揭示半球异质性对约束整体H₂O存量的影响。
2025-06-02 astro-ph.EP
JWST-TST DREAMS: A Super-Solar Metallicity in WASP-17 b Dayside Atmosphere from NIRISS SOSS Eclipse Spectroscopy
本研究利用JWST/NIRISS SOSS模式首次获取热木星WASP-17 b的发射光谱,反演发现其昼侧大气存在强H₂O信号、超太阳丰度及非逆温剖面,指出光变拟合和温压剖面参数化会影响反演结果,属DREAMS系外行星大气勘测项目系列研究。
2024-10-10 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 temperature inversion with atomic iron in the ultra-hot dayside atmosphere of WASP-189b
据预测,在超热的巨行星大气中存在逆温层。虽然最近在几个超高温超导体中观察到了这种反转层,但造成反转的化学物质仍然没有确定。在这里,我们提出的热发射光谱的超热木星,WASP-189 b,在高光谱分辨率使用HARPS-N摄谱仪的意见。使用互相关技术,我们检测到一个强的Fe I信号。探测到的Fe I谱线是在发射中发现的,这是行星大气温度逆温的直接证据。我们进一步进行了检索上观察到的光谱使用前向模型与MCMC方法。当假设太阳的金属丰度时,最佳拟合结果在逆温的顶部返回$4320_{-100}^{+120}$ K的温度,这比行星平衡温度(2641 K)要热得多。反转底部的温度确定为$2200_{-800}^{+1000}$ K。如此强烈的温度反转可能是由Fe I等原子物种的吸收造成的。
2020-07-15 astro-ph.EP
A new approach to spectroscopic phase curves: The emission spectrum of WASP-12b observed in quadrature with HST/WFC3
我们分析发射光谱的WASP-12 b从部分相位曲线观察到三个时代的哈勃太空望远镜,涵盖日食,正交和过境,分别。由于1.1天周期的相位曲线在三个历元中只被部分覆盖,传统的提取行星通量和仪器系统误差的方法无法恢复二次日食的热辐射。为了分析该部分相位曲线,我们引入了一种新的方法,该方法校正了系统误差中与波长无关的分量。我们的新方法删除了消色差仪器和恒星的变化,并使用在日食测量恒星光谱,然后检索在每个阶段的波长相对行星光谱。我们能够提取的系外行星的发射光谱在正交以外的相位曲线的第一次,我们恢复WASP-12 b的正交光谱的添加剂常数。以类似的方式提取昼侧发射光谱,在这两种情况下,我们都能够估计亮度温度,尽管精度大大降低。我们估计的亮温从向阳面(Tday=3186+-677 K)和从正交光谱(Tquad=2124+-417 K),并结合它们来约束行星的能量预算。我们将我们提取的相对光谱与这个星球的全球环流模型进行比较,这通常被认为是一个很好的匹配。然而,我们确实看到了与我们的模型相比,在测量的昼侧光谱中光谱斜率更陡的初步证据。我们发现,我们不能通过增加我们的模型中的光学不透明度来匹配这种增加的斜率。我们还发现,这种光谱斜率是不太可能被解释的非平衡态水丰度,因为水平流从阴面上的阳面迅速解离。
2021-03-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Dark World: A Tale of WASP-43b in Reflected Light with HST WFC3/UVIS
光学,反射光日食观测提供了一个直接探测系外行星散射特性,如气溶胶。我们在这里提出的光度,WASP-43 b的反射光观测使用HST WFC 3/UVIS仪器与F350 LP过滤器(346- 822 nm)涵盖整个光学波段。这是第一个反射光,光度日食使用紫外线扫描模式;因此,我们进一步详细介绍我们的扫描提取和分析管道Arctor。我们对WASP-43 b的HST WFC 3/UVIS食光曲线得出食光深度的3-σ上限为67 ppm,这意味着WASP-43 b有一个非常黑暗的昼侧大气。在我们的大气建模活动中,我们将反射光约束与全球环流和云模型的预测进行了比较,并以HST和Spitzer对WASP-43 b的观测为基准。我们推断,我们没有检测到云的向阳面内的压力水平探测HST WFC 3/UVIS与F350 LP过滤器(P > 1巴)。这与GCM基于先前WASP-43 b观测的预测一致。WASP-43 b与HST和斯皮策观测的昼侧发射光谱结果可能不会受到云粒子贡献的显著影响。
2021-03-30 astro-ph.EP
Probing reflection from aerosols with the near-infrared dayside spectrum of WASP-80b
本文通过哈勃 WFC3 和 Spitzer 观测 WASP-80b 的次食与透射光谱,发现昼面存在反射性气溶胶,约束其几何反照率及烟尘、托林形成速率上限,并揭示大气气溶胶成分的经向差异。
2023-10-26 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
The CHEOPS view on the climate of WASP-3 b
通过分析 CHEOPS、TESS 和斯皮策对热木星 WASP-3 b 次级食的测光数据,测量多通带食深度并约束其日间光谱,发现其几何反照率符合超热木星特征但能量再循环效率异常,提出需进一步建模解释该现象。
2024-09-24 astro-ph.EP
High-Resolution Dayside Spectroscopy of WASP-189b: Detection of Iron during the GHOST/Gemini South System Verification Run
本研究利用GHOST高分辨率光谱仪对超热木星WASP-189b进行昼侧观测,通过多普勒互相关技术以7.5σ显著性探测到中性铁,证实热反转,首次展示该仪器表征系外行星大气的潜力。
2024-07-15 astro-ph.EP
Diurnal variations in the stratosphere of the ultrahot giant exoplanet WASP-121b
行星大气的温度廓线是决定能量吸收、再分配和发射的辐射和动力学过程的关键诊断。观测结果显示,对于少数气态巨行星来说,向阳面的平流层要么随着海拔的升高而变冷,要么变热,而其他向阳面的平流层则与恒定的温度保持一致。在这里,我们报告光谱相位曲线测量的气体巨星WASP-121 b,这限制了平流层温度在整个昼夜循环。测量的水蒸气光谱特征的变化揭示了温度曲线,从白天半球的高度变暖到夜晚半球的高度冷却。这些数据很好地解释了假设化学平衡的模型,水分子在低压下在昼侧热解离,在夜侧重新组合。夜面温度足够低,钙钛矿(CaTiO 3)可以凝结,这可能会耗尽气相中的钛,并解释了最近在昼夜终结者处未检测到的原因。夜侧温度也与镁、铁和钒等难熔物质的凝结一致。然而,在昼夜分界线上对这些金属的探测表明,如果它们确实形成了夜侧云,冷捕获并不能有效地将它们从高层大气中去除。水平风和垂直混合可以使这些难熔的冷凝物在夜侧半球的高层大气中保持高空,直到它们再循环到较热的昼侧半球并蒸发。
2022-02-20 astro-ph.EP
The phase curve and the geometric albedo of WASP-43b measured with CHEOPS, TESS and HST WFC3/UVIS
太阳系外行星的相位曲线和次食的观测为了解行星大气的组成和热结构提供了一个窗口。例如,对次日食的光度观测导致对行星几何学的测量,这是大气中存在云的指示器$A_g$。在这项工作中,我们的目标是测量WASP-43 b,一个中等辐射的巨行星的平衡温度为$\sim$ 1400~K的光域中的$A_g$。为此,我们分析了CHEOPS收集的二次日食光变曲线,以及TESS观测系统和公开可用的测光与HST WFC 3/UVIS。我们还分析了日食的红外观测档案,并检索了行星的热发射光谱。通过将热谱外推到可见光波段,我们对热辐射的食光进行了修正,并导出了光学$A_g$。光学数据的拟合导致相位曲线信号的边缘检测,其特征在于分别在CHEOPS和TESS通带中的$160\pm60$ ~ppm和80 $^{+60}_{-50}$ ~ppm的幅度,具有$\sim50^\circ$的向东相移(1.5 $σ$检测)。红外数据的分析表明,非倒置的热剖面和太阳一样的金属丰度。光学和红外分析的结合使我们能够推导出$A_g<0.087$的光学吸收度的上限,置信度为99.9%。我们对WASP-43 b大气层的分析将这颗行星置于辐射热彗星的样本中,具有单调的温度-压力剖面,并且没有迹象表明行星向阳面有反射云凝结。
2022-09-12 astro-ph.EP
Ground-based detections of thermal emission from the dense hot Jupiter WASP-43b in H and Ks-bands
我们报告了新的探测到的热发射从过境热木星WASP-43 b在H和KS波段观测到的次日食。用CFHT上的WIRCam仪器进行观察。在H和KS波段,我们分别获得了0.103 $_{-0.017}^{+0.017}%$和0.194 $_{-0.029}^{+0.029}%$的二次日食深度。Ks带深度与Gillon等人(2012)在中心为2.09 um的窄带中的先前测量结果一致。我们的日食深度在两个波段是一致的黑体光谱的温度为~1850 K,略高于白天的平衡温度没有昼夜能量再分配。基于WASP-43 b昼侧大气的理论模型,我们的数据将行星的昼夜能量再分配限制为$\lesssim 15-25$ %,这取决于大气中的金属含量。结合能量平衡参数,我们的数据表明,一个强大的逆温是不可能在WASP-43 b的昼侧大气。然而,目前还不能严格排除弱反转的可能性。今后的观测需要对大气层的化学成分进行详细的限制。
2013-05-07 astro-ph.EP
First Results from WINERED: Detection of Emission Lines from Neutral Iron and a Combined Set of Trace Species on the Dayside of WASP-189 b
利用WINERED高分辨率光谱仪在WASP-189 b昼侧探测到中性铁及微量物种的发射线,首次实现该仪器对系外行星大气发射的探测,有助于理解超热木星的热结构。
2025-08-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
High-resolution transmission spectroscopy of ultra-hot Jupiter WASP-33b with NEID
本文利用NEID高分辨率光谱数据研究超热木星WASP-33b大气,确认Hα、Hβ、Hγ和Ca II三重线,未发现显著昼夜风,并揭示其昼侧与晨昏线大气化学成分存在差异。
2023-12-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multiple Clues for Dayside Aerosols and Temperature Gradients in WASP-69 b from a Panchromatic JWST Emission Spectrum
本研究通过JWST观测获取WASP-69 b的2-12μm发射光谱,发现其光谱需气溶胶拟合,提出三种模型情景,证实该行星热量再分配低效、昼面不均,且合理模型下重元素丰度为太阳的6-14倍。
2024-06-21 astro-ph.EP
Revisiting the Energy Budget of WASP-43b: Enhanced day-night heat transport
WASP-43 b巨大的昼夜温度差异至今仍无法解释。我们通过考虑反射光对昼侧测量的影响以及隐含的夜侧温度的物理性来重新审视这个星球的能量预算。之前对WASP-43 b的红外日食的分析假设来自行星的反射光可以忽略不计,可以忽略不计。我们开发了一个现象学的日食模型,包括反射光,热发射,和水的吸收,并使用它来适应公布的哈勃和斯皮策日食数据。我们推断近红外几何常数为27 $\pm1\%$,较冷的昼侧温度为$1527 \pm 10~$ K。此外,我们进行光变曲线反演的三个公布的轨道相位曲线的WASP-43 b,发现每个需要非物理的,负通量的夜面。通过要求在所有边缘处的非负亮度,我们校正了地图的非物理部分,并获得了更热的夜面有效温度$1076 \pm 11~$ K。较冷的昼面和较热的夜面表明WASP-43 b的热再循环效率为$47\%$,基本上与HD 209458 b相同,HD 209458 b是另一个温度几乎相同的热木星。因此,我们的分析重申了这样一种趋势,即辐射温度较低的行星具有更有效的昼夜热传输。此外,我们注意到:1)反射光对于许多热闪烁体的近红外日食测量可能是重要的,2)相位曲线应该与物理上可能的纵向亮度曲线相拟合-仅仅要求盘集成光变曲线是非负的是不够的。
2017-10-18 astro-ph.EP
WASP-43b TESS Phase Curve Mapping: Evidence for a Hot Interior
Cornell University(康奈尔大学);University of Bern(伯尔尼大学)
分析TESS五个扇区相位曲线,发现WASP-43b中食深度130±34 ppm及44±18度东向偏移,表明其白天面无云且存在热深层大气。
2026-09-11 astro-ph.EP
H- Opacity and Water Dissociation in the Dayside Atmosphere of the Very Hot Gas Giant WASP-18 b
我们提出了迄今为止观测到的系外行星最精确的发射光谱之一。我们结合了热木星WASP-18 b(Tday= 2900 K)的五次日食,我们用哈勃太空望远镜上的WFC 3仪器在1.1和1.7微米之间获得了这些日食。我们提取的光谱(S/N=50,R=40)没有表现出明确的可识别的分子特征,但很难匹配的黑体光谱。我们补充这个数据与以前发表的斯皮策/IRAC观测这个目标和解释的组合频谱计算网格的自洽,一维前向模型,不同的组成和能量预算。在这些高温下,我们发现H-离子对整体不透明度有重要贡献,以及通过热解离(包括水)和金属的热电离去除主要分子。这些影响被忽略了在以前的光谱检索非常热的气体巨星,我们认为,他们必须包括正确解释这些对象的光谱。我们推断出WASP-18 b的新金属丰度和C/O比,并发现它们被很好地限制为太阳系([M/H]=-0.01(0.35),C/O<0.85在3 sigma置信水平),与以前的工作不同,但与巨行星的预期一致。最佳拟合自洽的温度-压力曲线被反转,导致在斯皮策测光中看到的4.5微米处的发射特征。这些结果进一步加强了非常热的气体巨系外行星家族通常表现出热反转的证据。
2018-04-25 astro-ph.EP
JWST-TST DREAMS: Non-Uniform Dayside Emission for WASP-17b from MIRI/LRS
本研究利用JWST MIRI/LRS单次食观测,首次表征WASP-17b昼侧中红外大气,构建首张食映射图,发现其热再分配效率低、昼夜温差大且存在东向热点偏移,符合环流模型预测。
2024-10-10 astro-ph.EP
3.6 and 4.5 $μ$m ${\it Spitzer}$ Phase Curves of the Highly-Irradiated Hot Jupiters WASP-19b and HAT-P-7b
我们分析了使用斯皮策太空望远镜在3.6和4.5 $μ$ m处获得的过境热彗星WASP-19 b和HAT-P-7 b的全轨道相位曲线观测。对于WASP-19 b,我们测量了$0.485\%\pm 0.024\%$和$0.584\%\pm 0.029\%$在3.6和4.5 $μ$ m处的二次食深度,这与有效温度为$2372 \pm 60$ K的单个黑体一致。HAT-P-7 b的3.6和4.5 $μ$ m的二次食深度分别为$0.156\%\pm 0.009\%$和$0.190\%\pm 0.006\%$,它们可以用有效温度为$2667\pm 57$ K的单个黑体很好地描述。比较相曲线的一维和三维大气模型的预测,我们发现,WASP-19 b的昼侧排放是一致的模型大气没有昼侧逆温和适度有效的昼夜环流。我们还检测到一个向东移动的热点,这表明存在一个超旋转的赤道喷流。相比之下,HAT-P-7 b的昼侧发射表明昼侧热逆温和相对低效的昼夜环流;没有检测到热点转移。对于这两颗行星,这些相同的模型与测量的夜面发射不一致。WASP-19 b的模型数据比较中的差异可能是由高海拔硅酸盐云的夜面和/或高大气金属丰度解释的,而HAT-P-7 b的非常低的3.6 $μ$ m的夜面行星亮度可能表明全球C/O比增强。我们分别计算了WASP-19 b和HAT-P-7 b的0($<0.08$在$1σ$)和$0.38\pm …
2016-05-27 astro-ph.EP
Thermal emission at 3.6-8 micron from WASP-19b: a hot Jupiter without a stratosphere orbiting an active star
我们报告了在3.6,4.5,5.8和8.0微米处探测到来自系外行星WASP-19 b的热辐射。我们使用斯皮策太空望远镜上的红色阵列相机观测了WASP-19 b的两次被其宿主恒星掩星。我们将我们的新探测与先前对WASP-19 b在1.6和2.09微米处的发射的测量相结合,以构建行星昼侧大气的光谱能量分布。通过与模式大气光谱的比较,我们发现WASP-19 b的昼侧大气缺乏强烈的逆温。由于WASP-19是一颗活跃的恒星(log RHK = -4.50 +/- 0.03),这一发现支持了Knutson,Howard & Isaacson(2010)的假设,即在围绕活跃恒星运行的热彗星中,反转被抑制。现有的数据无法区分富碳和富氧大气。
2013-01-22 astro-ph.EP
The tidal deformation and atmosphere of WASP-12b from its phase curve
结合CHEOPS、TESS和Spitzer数据,本文通过相位曲线测量了WASP-12b的潮汐形变、大气特性与轨道衰减率,使其成为第二颗测得Love数的系外行星。
2024-02-20 astro-ph.EP
A new dynamical modeling of the WASP-47 system with CHEOPS observations
利用CHEOPS等新光度数据对WASP-47系统进行全局N体动力学建模,精确测定行星质量密度并改进轨道星历表,揭示RV与TTV测量间潜在系统性偏差。
2023-03-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ground-based detections of thermal emission from CoRoT-1b and WASP-12b
我们报告了CoRoT-1b的H波段热发射的新探测和WASP-12 b的KS波段热发射的两次确认探测。CoRoT-1b的H波段测量显示,食深为0.145% \pm 0.049%,3-σ百分位数在0.033% -0.235%之间。这一深度与以前的结论一致,即行星有一个从昼侧到夜侧的热传输效率低下的等熵区,并且在高海拔处有一个昼侧逆温层。WASP-12 b的两个Ks波段探测显示联合食深为0.299% \pm 0.065%。这一结果与Croll和合作者的测量结果一致,为他们的测量结果提供了独立的确认。WASP-12 b测量的可重复性也验证了我们的数据分析方法。我们的测量结果,除了一些以前的结果与其他望远镜,表明地面观测正在成为广泛提供的表征大气的热彗星。
2011-09-23 astro-ph.EP
The GAPS Programme at TNG. LXIX.The Dayside of WASP-76b revealed by GIANO-B, HARPS-N and ESPRESSO: Evidence for Three-Dimensional Atmospheric Effects
本研究结合GIANO-B、HARPS-N和ESPRESSO高分辨率光谱探测WASP-76b昼侧CO与Fe I,并通过与GCM比较发现含三维大气动力学的模型更符合观测。
2025-07-25 astro-ph.EP
Latitudinal Asymmetry in the Dayside Atmosphere of WASP-43b
研究利用JWST NIRSpec/G395H相位曲线绘制热木星WASP-43b二维温度图,首次显著探测到系外行星大气中的非赤道纬度热点偏移,并结合GCM推断夜侧云及阻力或高金属度效应。
2024-06-14 astro-ph.EP
Sparkling nights and very hot days on WASP-18b: the formation of clouds and the emergence of an ionosphere
WASP-18 b是一颗超热的木星,昼夜温差高达2500 K。这些巨行星开始成为行星实验室,在经过充分测试的参数范围内了解云的形成和气体化学,以便更好地了解行星质量损失,并将观测到的元素比率与行星形成和演化联系起来。我们的目标是了解云的形成,它们通过耗尽和富集与气相化学的相互作用,大气气体的电离以及超热电离层可能出现的电离层。我们利用WASP-18 b的三维大气模拟的一维剖面作为动力学云形成和气相化学平衡计算的输入。我们解决我们的动力学云形成模型,这些一维配置文件,采样大气的WASP-18 b在16个不同的位置沿赤道和中纬度地区,并得出一致的气相组成。WASP-18 b的向阳面由于大气温度非常高而完全无云。相反,夜面被覆盖在几何上扩展和化学上不均匀的云与分散的颗粒大小分布。大气C/O增加到$>0.7$,大气气体与云粒子的富集为$ρ_{\rm d}/ρ_{\rm gas}>10^{-3}$。在边缘形成的云似乎位于大气层内更远的地方,它们是最小的延伸。并不是所有的昼夜分界线区域都形成云。气相主要为H $_2$、CO、SiO、H $_2$ O、H $_2$ S、CH $_4$、SiS。此外,由于Na $^+$、K $^+$、Ca $^+$、Fe $^+$等离子,日侧具有相当程度的电离。Al $^+$和Ti $^+$是其元素种类中最丰富的。我们发现,WASP-18 b,作为一个例子,超热闪…
2019-01-24 astro-ph.EP
Balancing the Energy Budget of Short-Period Giant Planets: Evidence for Reflective Clouds and Optical Absorbers
我们考虑50个过境的短周期巨行星的日食深度已被测量在多个红外波长。这些行星的昼面发射光谱没有分子特征,在近红外波段也没有更高的亮温。我们结合各种红外波长的亮温来估计每个行星的日面有效温度。我们发现,昼侧温度与辐射温度成正比,表明适度的邦德引力和没有内能来源,加上微弱的证据表明,昼侧温度最热的行星是不成比例的高。我们将联合约束债券的轨道,$A_{B}$,昼夜运输效率,$\varepsilon$,为六颗行星结合热食和相位变化测量(HD 149026 b,HD 189733 b,HD 209458 b,WASP-12 b,WASP-18 b,WASP-43 b)。我们确认,具有高辐射温度的行星具有低的热传输效率,并且WASP-43 b具有令人费解的差传输;即使单次日食测量的精度被夸大了三倍,这些结果也具有统计学意义。最后,我们试图打破$A_{B}$ - $\varepsilon$退化的九个行星的热和光学日食观测,但没有热相位测量。我们发现一个系统的偏移量推断从热相位变化($A_{B} \approx 0.35$)和几何的偏移量提取的可见光测量($A_{g} \approx 0.1$)的债券之间。如果大多数热对流层都有反射30- 50%入射近红外辐射的云,以及云粒子中或云层上方的光学吸收体,这些观测结果就可以调和。
2015-02-24 astro-ph.EP
A Moderate Albedo from Reflecting Aerosols on the Dayside of WASP-80 b Revealed by JWST/NIRISS Eclipse Spectroscopy
本研究利用JWST/NIRISS观测WASP-80 b的食分光谱,发现其昼侧存在约30 ppm的反射光贡献,几何反照率约为0.204,表明大气中可能存在弱至中等近红外反射率的云类或碳烟与tholin雾霾。
2025-03-19 astro-ph.EP