A Search for a Sub-Earth Sized Companion to GJ 436 and a Novel Method to Calibrate Warm Spitzer IRAC Observations
在NASA EPOXI对已知M矮系外行星系统GJ 436的观测中，我们发现了可能存在额外的0.75 R_地球凌日行星的证据。根据EPOXI数据确定的星历表，我们预测了这颗恒星在现存的斯皮策太空望远镜8微米数据集中的凌日事件。我们随后对这些斯皮策数据的分析证实了预测深度和预测时间的信号，但我们发现过境深度取决于用于执行测光的光圈。基于这些暗示性的发现，我们收集了GJ 436在4.5微米处的新的温暖斯皮策观测，跨越了从EPOXI和斯皮策8微米候选事件预测的过境时间。4.5微米的数据使我们能够在高置信度下排除凌日，我们得出结论，早期的候选凌日信号来自EPOXI和斯皮策8微米观测中的相关噪声。在这项调查的过程中，我们开发了一种新的方法来校正的3.6和4.5微米通道的红外阵列相机（IRAC）仪器的像素内灵敏度的变化。我们证明了温暖的斯皮策观测M矮星的灵敏度，以确认次地球大小的行星。我们的分析将为类似的工作提供信息，这些工作将使用温暖的斯皮策观测来确认开普勒任务发现的岩石行星。
2010-09-03 astro-ph.EP
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
Photometric and Spectral Signatures of 3D Models of Transiting Giant Exoplanets
使用3D GCM，我们创建一个代表性的过境巨型系外行星，HD 209458 b的动力学模型大气。我们后处理这些大气层的不透明度代码，以获得过境半径光谱在主过境。使用光谱大气代码，我们整合了在不同的轨道相位观察者看到的行星的表面，并计算光变曲线作为波长的函数和不同的光度带。这项研究的产品是一个零偏心率的巨行星的过境光谱和它的光变曲线的相位变化的一般预测。我们发现，对于这些模型，所有量的时间变化以及过境半径的入口/出口对比度都很小（$< 1.0$ \%）。此外，我们确定的昼夜对比度和相对于星历表的亮度峰值的相移是光度带的函数。$J$、$H$和$K$频带偏移最多，而IRAC频带偏移最少。因此，我们验证了由于赤道风引起的行星"热点“顺风移动的幅度是强烈的波长依赖性。光变曲线的相位和波长依赖性，以及相关的日/夜对比度，可以用来限制被照射的巨行星的循环状态，并探测热木星大气的不同压力水平。我们认为，虽然我们的计算集中在HD 209458 b的模型，类似的计算其他过境热彗星在低偏心率轨道应产生过境光谱和光变曲线的类似字符。
2010-06-14 astro-ph.EP
Evidence of a Clear Atmosphere for WASP-62b: the Only Known Transiting Gas Giant in the JWST Continuous Viewing Zone
在透射光谱探测的压力下，具有无云、无雾大气的系外行星代表了详细的大气特征和精确的化学丰度限制的宝贵机会。我们提出了热木星WASP-62 b的第一个光学到红外（0.3-5微米）透射光谱，用哈勃/STIS和斯皮策/IRAC测量。光谱的特征在于在0.59微米处的Na I吸收的5.1-西格玛检测，其中首次从空间观察到Na D线的压力加宽的翼。0.4微米处的光谱特征暂时归因于SiH，置信度为2.1 σ。我们的检索分析是一致的无云大气没有显着的污染恒星的异质性。我们模拟詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的观测，仪器模式的组合，以评估WASP-62 b的大气特性的潜力。我们证明，JWST可以决定性地检测钠，水，FeH和SiH的范围内的早期释放科学（ERS）计划。作为目前在JWST连续观测区中已知的唯一一颗凌日巨行星，WASP-62 b可以证明是詹姆斯·韦伯时代详细大气特征的基准巨系外行星。
2020-11-12 astro-ph.EP
There's more to life in reflected light: Simulating the detectability of a range of molecules for high-contrast, high-resolution observations of non-transiting terrestrial exoplanets
本文利用升级版ELT可探测性流程，模拟了非凌日类地系外行星大气中宜居性标志物、生物标志物及假阳性判别分子的可探测性，并表明ELT反射光观测有望在数小时内表征邻近类地行星大气、搜寻生命迹象。
2025-03-11 astro-ph.EP
Detection of Planetary Emission from the Exoplanet TrES-2 using Spitzer /IRAC
我们在这里介绍的结果，我们的观察TrES-2使用红外阵列相机斯皮策。我们在两次日食期间监测了这个凌日系统，当时行星的辐射被恒星阻挡。在3.6微米、4.5微米、5.8微米和8.0微米处，所得到的通量降低分别为0.127% ± 0.021%、0.230% ± 0.024%、0.199% ± 0.054%和0.359% ± 0.060%。我们发现，这些通量对比度是很好的拟合与T_{eff} =1500 K的黑体光谱，以及由一个更详细的模型谱的行星大气。在所有四个IRAC通道中观察到的行星-恒星通量比可以通过在TrES-2大气中有和没有热逆的模型来解释，尽管具有不同的大气化学。基于热化学平衡的假设，反演模型的化学成分似乎更合理，使其成为更有利的情景。TrES-2也属于高辐射行星的范畴，理论上预测它们会表现出热反转。然而，需要在红外和可见光波长进行更多的观测，以确认该系统中的热反转。此外，我们发现二次日食的时间与之前公布的凌日时间和圆轨道的预期一致。这意味着TrES-2很可能具有圆形轨道，因此不会从非零轨道偏心率的潮汐耗散中获得额外的热能，这是对这颗行星大半径的一种拟议解释。
2009-12-31 astro-ph.EP
An independent analysis of the Spitzer/IRAC phase curves of WASP43 b
我们在这里提出了一个重新分析的斯皮策空间望远镜的热木星WASP 43 b的相位曲线，使用小波像素独立分量分析，盲信号源分离方法。所分析的数据是用红色阵列照相机记录的，包括两次在3.6 $μ$ m处的访问和一次在4.5 $μ$ m处的访问，每次访问包括一次凌日和两次日食事件。为了测试我们的技术的鲁棒性，我们在相位曲线的较小部分上重复分析，并采用不同的仪器斜坡模型。与WASP 43 b原始相位曲线研究中报告的行星参数相比，我们的再分析提供了显着的更新。特别是，我们发现（1）夜面温度较高，（2）热点偏移较小，（3）在两次3.6~ $μ$访问之间有更大的一致性（$\sim$ 1 $σ$），（4）与大气环流模式的预测有更大的相似性。我们的参数结果是一致的，在1 $σ$与最近的重新分析相同的数据集。对于每一次访问，我们研究了检索的过境参数的变化作为一个函数的各种设置的恒星边缘变暗系数，发现显着的边缘变暗模型和分析输出之间的简并。此外，我们还对单次凌日和日食事件进行了分析，并检验了这些结果与全相位曲线所得结果之间的差异。最后，我们提供了一个公式，用于优化过境系外行星的观测精度和持续时间之间的权衡。
2019-08-19 astro-ph.EP
Integrating light-curve and atmospheric modelling of transiting exoplanets
光谱反演技术是目前解释观测到的系外行星大气数据的最佳工具。所述技术通过识别与观察到的透射/发射光谱的最佳拟合来检索最佳大气成分和参数。在过去的十年中，我们对银河系中遥远世界的了解蓬勃发展，这要归功于日益复杂的光谱检索技术的使用以及从事系外行星大气模型工作的社区的集体努力。预计新一代空间和地面仪器将在未来十年提供更高质量的数据，因此，至关重要的是升级现有模型，提高其可靠性、完整性和运行的数值速度。在本文中，我们解决的问题的可靠性所提供的检索模型的存在下，系统学的起源不明的结果。更具体地说，我们证明，如果我们直接拟合个人的光曲线在不同的波长（L-检索），而不是拟合过境或日食深度，因为它是目前所做的（S-检索），所获得的结果是更强大的对天体物理和仪器噪声。这种新的方法进行了测试，特别是，当不一致的模拟观测HST/WFC 3和斯皮策/IRAC相结合。我们发现，虽然S-检索收敛到一个不正确的解决方案，没有任何警告，L-检索能够识别数据集之间的潜在差异。
2020-10-19 astro-ph.EP
Methane in the atmosphere of the transiting hot Neptune GJ436b?
我们提出了一个分析的七个主要的过境观测的热海王星GJ 436 b在3.6，4.5和$8~μ$ m获得的红外线阵列相机（IRAC）的斯皮策太空望远镜。校正系统效应后，我们使用马尔可夫链蒙特卡罗技术拟合光变曲线。将这些新数据与EPOXI、HST和地面$V, I, H$和$K_s$公布的观测结果相结合，可以覆盖$0.5-10~μ$ m的范围。由于GJ436的活动水平较低，在数据集的准确性方面，恒星黑子对不同时期凌日组合的影响可以忽略不计。代表性的气候模式计算使用的三维，伪谱大气环流模式与理想化的热力强迫。GJ436 b的模拟凌日光谱是使用逐线辐射转移模型生成的，该模型包括预期存在于这种行星大气中的分子种类的不透明度。一个新的，从头计算，线性热氨已被首次使用。在多个波长下观察到的光度数据可以解释为甲烷是分子氢之后的主要吸收，可能有来自氨、水和其他分子的微小贡献。通过凌日光度法没有发现一氧化碳和二氧化碳的明显证据。我们讨论了这个结果，在最近的一篇论文中，光化学不平衡的假设来解释二次过境光度数据。我们表明，发射光度数据是不兼容的存在下，丰富的甲烷，但进一步的光谱数据是可取的，以确认这种情况。
2011-02-14 astro-ph.EP
Chemical consequences of the C/O ratio on hot Jupiters: Examples from WASP-12b,CoRoT-2b, XO-1b, and HD 189733b
最近的光谱证据富碳大气中的一些过境系外行星的动机，我们调查的C/O比的化学，成分和光谱的太阳系外巨行星的热化学平衡的角度来看，并从考虑不平衡过程，如光化学和运输引起的淬火的影响。我们发现，虽然CO被预测为所有C/O比的热蒸发器上的主要大气成分，但当C/O < 1时，其他含氧分子如H2O和CO2的丰度要高得多，而当C/O > 1时，CH 4，HCN和C2 H2的丰度显著增加。不平衡过程倾向于在很宽的C/O比范围内提高CH 4、NH3、HCN和C2 H2的丰度。通过与斯皮策空间望远镜观测到的二次食光度数据的比较，我们得出结论：（1）C/O ~ 1的不平衡模型与WASP-12 b、XO-1b和CoRoT-2b的光谱一致，证实了这些行星可能具有富碳的性质;（2）HD 189733 b的光谱与C/O ~< 1一致，但是当假定的金属丰度增加到太阳能以上时，所需的C/O比必须增加到1以防止太多的H2O吸收，（3）像HCN的物质可以对3.6和8.0 μ m斯皮策通道中的光谱行为具有显著影响，当C/O > 1时，潜在地提供比CH 4更大的不透明度，（4）从近红外观测中推断的HD 189733 b的非常高的CO2丰度不能通过H2占主导地位的大气中的平衡或不平衡化学来解释。我们讨论了可能的形成机制，富碳热超导体。C/O比和大气金属丰度为巨行星的形成和演化提供了重要线索。
2012-11-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Spitzer search for the transits of HARPS low-mass planets - I. No transit for the super-Earth HD 40307b
我们已经使用斯皮策和它的IRAC相机来搜索超级地球HD 40307 b的凌日。由于光度基线建模的不确定性，我们在对凌日窗口进行首次光度监测时，不能完全放弃行星的凌日性质。为了得到一个确定的结果，观察到两个以上的过境窗口，并进行了全球贝叶斯分析的三个IRAC时间序列和HARPS径向速度。不幸的是，在观测到的相位窗口期间，任何行星的凌日都被坚定地抛弃了，而行星凌日但日食被我们的观测错过的概率几乎可以忽略不计（0.26%）。
2010-02-25 astro-ph.EP astro-ph.IM
A framework to combine low- and high-resolution spectroscopy for the atmospheres of transiting exoplanets
目前对近地系外行星大气层的观测主要通过两种技术获得：空间望远镜的低分辨率光谱学和地面的高分辨率光谱学。虽然这两种方法提供的观测量原则上是高度互补的，但从未尝试将它们结合起来，这可能是由于通常用于解释它们的不同建模方法。在这里，我们提出了第一个组合分析以前公布的日侧光谱的系外行星HD 209458 b在低分辨率与HST/WFC 3和斯皮策/IRAC，并在高分辨率与VLT/CRIRES。通过利用一种新的检索算法，能够计算联合概率分布的低和高分辨率的光谱，我们得到严格的约束地球大气的化学成分。与WFC 3的数据相反，我们不能自信地在高光谱分辨率下检测到H2O。从综合分析中检索到的水丰度偏离了1.9西格玛的期望太阳组成的大气化学平衡。测量的CO和H2O的相对分子丰度强烈倾向于富氧大气（C/O<1，在3.5 σ）的行星相比，平衡计算，包括O雨。从本研究中包括的七种分子物种的丰度，我们将行星金属丰度限制在0.1- 1.0 x恒星值（1 sigma）。这项研究为旗舰地面和天基设施之间的协调系外行星调查开辟了道路，这最终将对表征潜在的宜居行星至关重要。
2017-03-24 astro-ph.EP
Search for Carbon Monoxide in the atmosphere of the Transiting Exoplanet HD189733b
水、甲烷和一氧化碳预计是近距离EGPs热大气中除氢分子外最丰富的分子。在中红外波段的凌日观测可以确定凌日行星的大气成分。我们提出了新的主要过境观测热木星HD 189733 b，同时获得在4.5和8微米与IRAC仪器机载斯皮策。再加上一个新的精细分析以前的观测在3.6和5.8微米使用相同的仪器，我们能够得到的系统参数，包括行星-恒星半径比，碰撞参量，系统的规模，并从适合的过境光变曲线在这四个波长的过境中心时间。在3.6、4.5、5.8和8微米处，我们测量了四个行星与恒星的半径比，分别为（R_p/R_*）= 0.1545 +/-0.0003、0.1557 +/-0.0003、0.1547 +/-0.0005、0.1544 +/- 0.0004。测量的高精度允许大气分子吸收剂的搜索。与以前对同一数据集的分析相反，我们的研究对系统学是稳健的，并揭示了在该光度数据集中未检测到5.8微米处的水蒸气吸收。此外，在以4.5微米为中心的带中，我们发现了过量吸收的暗示，其表观行星半径Delta（R_p/R_*）= 0.00128 +/- 0.00056（2.3 sigma）比在8微米处同时测量的大。该值比大气中水蒸气是近红外中唯一吸收物质的预期值高4 σ。这表明，大气中可能存在吸收约4.5微米的其他物质。CO在该波长处是强吸收剂是可能的候选者，并且这可能表明在5和60之间的大CO/H2O比。
2009-03-20 astro-ph.EP
Spitzer and z' Secondary Eclipse Observations of the Highly Irradiated Transiting Brown Dwarf KELT-1b
我们提出了高辐射凌日褐矮星KELT-1b的二次日食观测。这些观测结果代表了对高辐射褐矮星的大气动力学的第一个限制，以及在高表面重力下辐射巨行星的大气。使用斯皮策太空望远镜，我们测量的二次日食深度在3.6微米为0.195+/-0.010%，4.5微米为0.200+/-0.012%。我们还在z'波段发现了二次食的初步证据，深度为0.049+/-0.023%。这些测得的日食深度与大气模型最一致，其中有一个强大的亚恒星热点，这意味着KELT-1b大气中的热量再分配是低的。虽然具有更温和的热点或甚至具有日照侧热量再分布的模型只是稍微不受欢迎，但强烈排除具有完全热量再分布的模型。日食深度也喜欢没有TiO逆温层的大气，虽然TiO逆温模型是允许在白天的热量再分配的情况下，我们认为在这个对象的昼夜TiO冷阱的可能性。首次比较了棕矮星和热矮星的IRAC颜色随有效温度的变化。重要的是，我们的测量显示KELT-1b的颜色为[3.6]-[4.5] 0.07+/-0.11，与类似高温的孤立棕矮星相同。相比之下，热彗星通常显示更红的颜色[3.6]-[4.5]，颜色约为0.4，范围从~0到~1。显然，尽管KELT-1b在恒星日照对大气的外部强迫方面更类似于热的类星体而不是孤立的棕矮星，但它的大气层与其他棕矮星的大气层最相似。这表明，表面重力在控制星下质量体的大气系统中是非常重要的。
2014-02-02 astro-ph.EP
Spitzer Secondary Eclipse Depths with Multiple Intrapixel Sensitivity Correction Methods: Observations of WASP-13b, WASP-15b, WASP-16b, WASP-62b, and HAT-P-22b
利用斯皮策空间望远镜红外线阵列相机（IRAC）的第2通道测量了5个凌日热彗星WASP-13 b、WASP-15 b、WASP-16 b、WASP-62 b和HAT-P-22 b的4.5 \sl m热辐射。斯皮策IRAC数据中的像素内灵敏度变化很大，需要仔细校正，以便在测量系外行星二次日食时达到百万分之几百（ppm）的精度。我们首先使用三种独立的数据简化方法校正原始数据来确定日食深度。像素增益图（PMAP），最近邻（NNBR）和像素级解相关（PLD）每个校正斯皮策光度时间序列观测中的像素内灵敏度效应。将每种方法的结果相互比较，以确定它们是否在每种情况下都达到统计学等效结果，并评估它们最大限度地减少测量不确定性的能力。我们发现这三种方法都能产生可靠的结果。对于这里检查的每一颗行星，NNBR和PLD产生的结果在统计上是一致的。然而，PMAP方法似乎产生的结果略有分歧的情况下，恒星的质心是不保持一致的最好的特点的地区的检测器。我们评估每种方法的能力，以减少在残差中的散射，以及在校正数据中的相关噪声。NNBR和PLD方法一致地最小化白噪声和红噪声水平，并且应被认为是可靠和一致的。在这项研究中的行星跨越平衡温度从1100到2000~K，并有亮度温度，需要高的热平衡或有效的再循环。然而，也有可能是其他过程，如云或不平衡化学也可能是产生这些亮度温度的原因。
2016-11-26 astro-ph.EP
Community targets for JWST's early release science program: evaluation of WASP-63b
我们目前的观测WASP-63 b的哈勃太空望远镜（HST）的一部分，“一个准备计划，以确定单一的最佳过境系外行星JWST早期释放科学”。WASP-63 b是詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）早期释放科学（ERS）计划正在考虑的社区目标之一。我们提出了一个光谱来自一个单一的观察HST宽视场相机3在近红外。我们让整个过境系外行星社区的团体参与数据分析，并展示每个团体的结果。有普遍的协议之间的所有结果，我们发现一个H2O吸收功能与3.5-4.0西格玛的意义。然而，与太阳组成的清晰大气相比，这一特征是柔和的。虽然水特征的检测是鲁棒的，但是由于云和成分之间的简并性，该特征的静音的原因是模糊的。数据未产生除H2O以外的任何分子种类的稳健检测。该小组的动机是进行一组额外的检索练习，以调查在光谱中的一个明显的颠簸在~ 1.55微米。我们探索可能的不平衡化学，并发现这一功能是一致的超太阳HCN丰度，但它是值得怀疑的，如果所需的混合比的HCN是化学和物理上合理的。这项研究的最终目标是将WASP-63 b作为一个潜在的社区目标，以最好地展示JWST仪器的能力和系统学，用于过境系外行星科学。在WASP-63 b的情况下，可探测到的水特征的存在表明WASP-63 b仍然是ERS观测的合理目标。
2018-08-30 astro-ph.EP
Aluminium oxide in the atmosphere of hot Jupiter WASP-43b
我们使用贝叶斯检索包Tau-REx对公开的哈勃太空望远镜宽视场相机3（HST WFC 3）传输热木星系外行星WASP-43 b的数据进行了重新分析。我们报告了AlO在传输中具有高水平统计显著性的证据（与平面模型相比> 5-sigma，与仅含H2O的模型相比为3.4-sigma）。我们没有发现任何证据的CO，CO2，或CH 4的存在下，现有的HST WFC 3数据或斯皮策IRAC数据。我们证明，铝是适合的数据，以最高水平的置信度的所有分子的高温不透明度数据目前存在于由HST WFC 3仪器覆盖的红外区域，并在我们的检索中的斯皮策IRAC数据点的后续列入进一步支持的存在。H2O是我们发现在该区域中具有统计学显著性的唯一其他分子。在大气层的温度和压力下，预计不会有AlO从平衡化学中产生，而大气层的温度和压力正被观测数据所探测。因此，它的存在意味着某些与大气动力学有关的不平衡过程的直接证据。未来的研究，如詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）的仪器的影响进行了讨论，随着未来的不透明度的需求。与以前的研究WASP-43 b的比较。
2020-04-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
TRAPPIST-1: Global Results of the Spitzer Exploration Science Program {\it Red Worlds}
从2016年2月到2019年10月，斯皮策探索计划红色世界（ID：13067、13175和14223）进行了超过1000小时的观测，专门针对TRAPPIST-1，这是一颗附近的（12颗）超冷矮星，由七颗凌日地球大小的行星绕转，所有这些都非常适合即将举行的JWST进行详细的大气特征描述。在本文中，我们提出了该项目的全球结果。我们分析了88个新的凌日，并将它们与100个先前分析的凌日相结合，在3.6或4.5 $μ$ m处观察到总共188个凌日。我们还分析了在4.5 $μ$ m观测到的行星b的29次掩星（次食）和行星c的8次掩星，以限制它们的昼面亮温。我们确定了几个孤儿凌日在我们的斯皮策测光，但所有这些都是低意义的结构。我们没有确认任何新的凌日行星。我们估计TRAPPIST-1过境深度测量平均噪声本底$\sim$ 35和25 ppm的通道1和2的斯皮策/IRAC，分别。大部分噪声本底是仪器造成的，并且是由于IRAC InSb阵列的像素间不均匀性大，而JWST仪器的像素间均匀性要好得多，因此噪声本底应低至10 ppm，这低到足以通过凌日透射光谱学来实现行星的大气特性。我们构建更新的宽带传输光谱的所有七个行星，这表明一致的过境深度之间的两个斯皮策通道。我们在整个数据集中识别和建模五个不同的高能量耀斑，并讨论我们的结果在可居住性的背景下。最后，我们未能探测到行星b和c在4.5 $μ$ m处的掩…
2020-06-24 astro-ph.EP
Forward and Inverse Modeling of the Emission and Transmission Spectrum of GJ 436b: Investigating Metal Enrichment, Tidal Heating, and Clouds
海王星质量的GJ 436 b是研究最多的凌日系外行星之一，反复测量其热发射和透射光谱。我们建立在以前的研究，以回答有关这颗行星的悬而未决的问题，包括其潜在的高金属丰度和潮汐加热其内部。我们提出了新的观测GJ 436 b的热发射在3.6和4.5微米，减少GJ 436 b的通量估计在这些波长的不确定性，并证明斯皮策观测跨越7年多之间的一致性。我们分析了斯皮策热发射测光和哈勃WFC 3透射光谱串联。我们使用一个强大的双管齐下的建模方法，比较这些数据的自洽和检索模型。我们从潮汐加热、不平衡化学和热再分布来改变金属丰度、内禀光度。我们还研究了云和光化学霾对光谱的影响，但没有找到强有力的证据。自洽模型和反演模型相结合表明，GJ 436 b具有高的大气金属丰度，最佳拟合值为太阳金属丰度的几百倍或更高，潮汐加热使其内部变暖，最佳拟合的内在有效有效温度约为300- 350 K，化学不平衡。高金属富集度（> 600倍太阳能）只能发生在岩石而不是冰的物质的吸积中。假设Tint约为300- 350 K，我们发现Q '约为2 × 10^5 - 10^6，大于海王星的Q'，这意味着该行星轨道的潮汐循环时间尺度很长。我们认为，海王星质量的行星可能比以前想象的更多样化，金属增强可能跨越几个数量级，可能超过1000倍太阳金属丰度。使用JWST等仪器进行高保真观测对于表征这种多样性至关重要。
2016-10-24 astro-ph.EP
Observations of Exoplanet Atmospheres
对太阳系外行星大气层的详细描述是区分其外层组成的最好希望，也是理解初始组成、化学、动力学和循环以及不平衡过程之间相互作用的唯一希望。近年来，一些领域取得了迅速进展，而另一些领域的发展则较为缓慢和/或受到激烈的争议。这篇文章给出了一个观察者的观点，在下一代观测设施取得相当大的进展之前，对太阳系外行星大气层的当前理解。讨论了过境和直接成像行星的大气过程，包括分子和原子丰度，云的性质，热结构和行星能量收支。在未来，我们可以期待一个持续和加速的新发现流，这将在未来许多年内推动正在进行的系外行星革命。
2015-07-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detectability of Exoplanet Periastron Passage in the Infra-Red
近年来，对系外行星的定性已经成熟，特别是通过在红外波长下对凌日行星的系外行星大气的研究。这种观测的主要来源是斯皮策太空望远镜，但这些研究预计将继续与詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）。系外行星参数空间的一个相对未探索的领域是在近天体通过期间对长周期偏心行星的热探测。在这里，我们描述的热性能和长周期巨行星的轨道偏心率，使他们能够保持在宜居带内。我们进一步将这些结果应用于已知的系外行星，通过计算温度和通量比的IRAC通带所占据的温暖斯皮策，考虑低和高的热再分布效率从观察者的角度来看。最后，我们建议哪些目标最适合进行后续观察。
2011-08-30 astro-ph.EP
On the Method to Infer an Atmosphere on a Tidally-Locked Super Earth Exoplanet and Upper limits to GJ 876d
我们开发了一种方法来推断或排除潮汐锁定的热超级地球上的大气层的存在。大气层的保留是一个基本的问题，特别是对于绕M恒星运行的行星，由于恒星的长期活动阶段和相应的恒星引起的行星大气逃逸和侵蚀的可能性。没有大气层的潮汐锁定行星预计会显示出类似朗伯的热相位曲线，导致行星-恒星系统的组合光随行星轨道相位而变化。我们报告斯皮策8微米IRAC观测GJ 876采取了超过32个连续的小时，达到相对光度精度为3.9e-04每点为25.6秒的时间采样。这转化为行星热相位曲线幅度上的5.13e-05的3西格玛极限。尽管几乎光子噪声有限的数据，我们无法最终推断出大气的存在或排除非过境短周期超级地球GJ 876 d上的大气。我们观测的限制因素是轻微活跃的M星的微小的、单调的光度变化，因为行星的部分正弦波与恒星的线性趋势有一个共同的成分。然而，所提出的方法是非常有前途的过境热超级地球与詹姆斯韦伯太空望远镜，是至关重要的建立观测约束大气逃逸。
2009-10-08 astro-ph.EP
Early 2017 observations of TRAPPIST-1 with $\textit{Spitzer}$
最近发现的TRAPPIST-1行星系，其七颗行星过境附近的超冷矮星，提供了第一个机会，执行温带地球大小的世界比较系外行星学。为了进一步加深我们对这些行星的组成、能量收支和动力学的理解，我们正在用$\textit{Spitzer Space Telescope}$对它们的凌日进行密集的光度监测。在这种情况下，我们在2017年2月和3月用$\textit{Spitzer}$ /IRAC观测到了60颗TRAPPIST-1行星的新凌日。我们将这些观测结果与先前发表的$\textit{Spitzer}$凌日光度法相结合，并对由此产生的广泛数据集进行全球分析。该分析改进了凌日参数，并使用恒星的最新属性为行星的物理参数提供了修订值，特别是它们的半径。作为我们研究的一部分，我们还测量了精确的凌日时间，这些时间将用于一篇配套论文中，以使用凌日时间变化方法来细化行星的质量和成分。TRAPPIST-1在IRAC 4.5- $μ$ m波段显示出非常低水平的低频变异性，在123秒的节奏下，光度RMS仅为0.11 $\%$。我们没有检测到任何证据的（准）周期性信号有关的恒星旋转。我们还单独分析了凌日光变曲线，以寻找每个行星的凌日参数由于恒星变化而可能发生的变化，并发现行星的$\textit{Spitzer}$凌日大多不受恒星变化的影响。这些结果对于即将使用$\textit{James Webb Space T…
2018-01-08 astro-ph.EP
The role of clouds on the depletion of methane and water dominance in the transmission spectra of irradiated exoplanets
观测结果表明，在大多数观测到的系外行星大气中，水含量丰富，甲烷含量不足。我们隔离大气过程的影响，以调查可能的原因。在此之前，我们研究了有效温度，表面重力，金属丰度，碳氧比和恒星类型假设无云热化学平衡和不平衡化学的影响。然而，在这些假设下，甲烷仍然是一个持久的光谱特征，在一定的参数空间，甲烷谷的系外行星的透射光谱。在这项工作中，我们研究了云在这一领域的作用，我们发现云以两种直接的方式改变了甲烷的光谱外观：1）通过加热较冷行星的光球，2）通过模糊分子特征。云的存在也间接地影响甲烷特征：1）云加热导致冷凝物的更多蒸发，因此释放额外的氧气，导致较冷的贫碳系外行星的水占主导地位的光谱，以及2）HCN/CO的产生导致这些分子抑制耗尽的甲烷特征。HCN/CO的存在和甲烷的缺乏可能是热系外行星上云形成的迹象。云加热也会消耗氨。因此，甲烷和氨的同时消耗并不是光化学过程所独有的。我们认为，甲烷探测的最佳目标可能是大规模但较小的行星，其温度约为1450 K，绕较冷的恒星运行。我们还构建了斯皮策合成彩色地图，并发现云可以解释IRAC通道1和2的一些高对比度观测。
2020-07-13 astro-ph.EP
Atmospheric Circulation of Eccentric Hot Neptune GJ436b
GJ 436 b是一颗独特的凌日系外行星，是最小和辐射最少的行星之一，拥有偏心轨道。由于其大小、质量和密度，GJ 436 b可能具有与海王星相似的大气金属丰度（太阳丰度的20-60倍），这使其成为研究大气金属丰度对太阳系外行星大气动力学和辐射转移影响的理想目标。我们提出了三维大气环流模型，其中包括现实的非灰色辐射转移的1，3，10，30和50倍太阳大气金属丰度的情况下，GJ 436 b。低金属量模型（1和3倍太阳）显示白天/夜间温度变化不大，高纬度急流很强。相比之下，更高的金属量模型（30和50倍太阳）表现出昼夜温度变化和强烈的赤道急流。从这些模拟产生的光谱和光变曲线表明，在50倍太阳的情况下，轨道相位的依赖性很强，而在1倍太阳的情况下，轨道相位的变化可以忽略不计。这些模型预测的行星/恒星通量比与目前的二次日食测量结果之间的比较支持GJ 436 b的高金属丰度大气（太阳丰度的30-50倍）与不平衡的碳化学。无论GJ 436 b的实际大气成分如何，我们的模型都有助于阐明金属丰度如何影响大范围温暖的太阳系外行星的大气环流。
2010-10-05 astro-ph.EP
Spitzer Secondary Eclipses of WASP-18b
凌日系外行星WASP-18 b是在2008年由广角行星搜索计划（WASP）发现的。斯皮策系外行星机会目标计划于2008年12月20日使用斯皮策的红外线阵列相机（IRAC）在3.6微米和5.8微米波段以及2008年12月24日在4.5微米和8.0微米波段观测到WASP-18 b的次日食。我们报告的日食深度为0.30 +/-0.02%，0.39 +/-0.02%，0.37 +/-0.03%，0.41 +/-0.02%，亮度温度为3100 +/- 90，3310 +/- 130，3080 +/- 140和3120 +/- 110 K，以增加波长的顺序。WASP-18 b是迄今为止发现的最热的行星之一，与M级恒星一样热。这颗行星的压力-温度剖面很可能具有热逆。这些观测还要求WASP-18 b具有接近于零的辐射，并且几乎没有从地球的白天到夜晚的能量重新分配。
2011-08-16 astro-ph.EP
WASP-117 b: an eccentric hot-Saturn as a future complex chemistry laboratory
我们目前的光谱分析的过境土星质量的行星WASP-117 b，观察与G141棱镜的广角相机3（WFC 3）的哈勃太空望远镜。我们使用开源软件Iraclis从原始传输数据中减少和拟合提取的光谱，然后使用公开可用的分析套件TauREx 3.0进行完全贝叶斯检索。我们在一层完全不透明的云旁边探测到水蒸气，得到的终结者温度为833 K。为了量化这种检测的统计意义，我们采用了大气可探测性指数（ADI），得出的值为2.30，这提供了积极的，但不是强有力的证据，对平线模型。由于WASP-117 b的偏心轨道，化学和混合时间尺度很可能由于温度的变化而在整个轨道上振荡，这可能使更温暖的化学物质在行星开始过境时仍然可见，尽管它的入口点接近apastron。我们提出了模拟光谱的行星，将观察到未来的空间任务Ariel和JWST，并表明，尽管无法探测这种化学与目前的HST数据，这些天文台应该使它在不久的将来成为可能。
2020-09-21 astro-ph.EP
The climate of HD 189733b from fourteen transits and eclipses measured by Spitzer
我们目前的七个过境和过境行星系统HD 189733的7个日食的观测与斯皮策IRAC在8微米。我们使用一个新的校正检测器斜坡变化与双指数函数。我们的主要发现是：（1）昼侧行星通量变化的上限为2.7%（68%置信度）;（2）最精确的一组过境时间测量过境行星，平均精度为3秒;（3）缺乏过境时间变化，在95%的置信度下，排除该系统中质量超过火星质量20%的第二行星的存在;（4）确认了行星的相位变化，发现夜晚的亮度是白天的64%，以及夜晚变化的上限为17%（68%置信度）;（5）在8微米处对恒星变率进行更好的修正，使相位函数在二次日食前3.5小时达到峰值，确认平流和辐射时标在8微米光球层是可比的;（6）凌日深度的变化，这可能意味着被行星遮蔽的恒星部分表面亮度的变化，对行星大气层的非同时多波长凌日吸收测量造成了根本限制;（7）恒星红外边缘变暗的测量结果与恒星大气模型一致：（8）二次食的时间偏移69秒，这主要是由31秒的光传播时间延迟和33秒的行星热点的进出移动造成的;这证实了相位变化是由于行星上的偏移热点引起的;（9）由于二次日食的偏移引起的该系统的所声称的偏心率的收缩;以及（10）该系统的参数的高精度测量。
2010-07-26 astro-ph.EP
Hubble WFC3 Spectroscopy of the Rocky Planet L 98-59 b: No Evidence for a Cloud-Free Primordial Atmosphere
我们正在使用来自凌日系外行星L~98-59~b的HST存档数据来限制其潜在的热大气。我们分析了五次过境访问的数据，并使用Iraclis提取了最终的组合传输频谱。然后，我们使用逆大气反演代码TauREx分析组合透射谱。在透射光谱中，在1.40~ $μm$和1.55~ $μm$附近存在弱吸收特征，可以用富含HCN的多云大气来模拟。然而，不切实际的高丰度的HCN推导不能解释任何平衡化学模型与合理的假设。因此，最有可能的情况是，L~98-59~b在WFC 3/G141带通中具有平坦的、无特征的透射光谱，这是由于具有高平均分子量的薄大气、具有不透明气溶胶层的大气或没有大气，并且L~98-59~b不太可能具有明显的以氢为主的原始大气。由于HST/WFC 3 G141棱镜观测的波长覆盖范围窄，光谱分辨率低，我们无法区分这些不同的场景。我们的模拟表明，未来詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）在更宽波长范围内的更高精度测量可以用来更好地表征L~98-59~b的行星大气。
2022-10-19 astro-ph.EP
The GAPS Programme at TNG XXXIX -- Multiple molecular species in the atmosphere of the warm giant planet WASP-80 b unveiled at high resolution with GIANO-B
探测气态巨行星大气中的分子使我们能够研究大气的物理化学性质。它们的化学成分被用来作为行星形成和演化机制的示踪剂。目前，越来越多的探测显示，较热的气态行星可能具有丰富的化学物质，但这是否延伸到较冷的巨星仍然是未知的。我们观察了WASP-80 b的四次凌日，WASP-80 b是一颗温暖的凌日巨行星，它绕着一颗晚K矮星运行，安装在国家伽利略望远镜上的近红外GIANO-B光谱仪进行了高分辨率透射光谱分析。我们报告在其大气中检测到几种分子物种。结合这四个夜晚，并将我们的透射光谱与包含交叉相关框架内单个分子签名的行星大气模型进行比较，我们发现H2O，CH 4，NH3和HCN的存在具有很高的意义，CO2的初步检测，以及C2 H2和CO的不确定结果。这表明大气层与太阳的成分和不平衡化学的存在是一致的，因此我们建议在未来的1000 K以下行星的建模中包括后者。
2022-07-20 astro-ph.EP
Warm Ice Giant GJ 3470b. I. A Flat Transmission Spectrum Indicates a Hazy, Low-methane, and/or Metal-rich Atmosphere
我们报告了我们对凌日冰巨星GJ 3470 b大气传输的光谱研究，以及新的凯克/MOSFIRE光谱仪对太阳系外行星观测的第一个结果。我们在2.09-2.36微米的带通和这个波长范围内的六个较窄的波段中测量了RP/Rs = 0.0789 +/- 0.0020的行星/恒星半径比。当与现有的宽带测光相结合时，这些测量排除了化学平衡中的无云大气，假设太阳丰度（5.4 sigma置信度）或中等水平的金属富集（50倍太阳丰度，3.8 sigma），证实了以前的结果，即这些模型不代表冷，低质量，外部照射的太阳系外行星。目前的测量结果与平坦的透射光谱相一致，这表明大气层是由高海拔的云和薄雾，不平衡的化学，意想不到的丰度模式，或大气层是非常丰富的金属（> 200倍太阳）。由于GJ 3470 b的低体积密度设定了行星大气富集度的上限<300倍太阳能，因此大气平均分子量必须<9。因此，如果大气层是无云的，其光谱特征应该是可检测的未来观测。较短波长的凌日观测将为区分各种可能的情况提供最佳机会。我们获得了光谱与GMOS摄谱仪，但这些观测表现出很大的系统不确定性，由于薄，持久的卷云条件。最后，我们还提供了第一个详细的步骤，必要的校准MOSFIRE观测，并提供建议，为未来的观测与该仪器。
2013-08-29 astro-ph.EP
The 4.5 $μ$m full-orbit phase curve of the hot Jupiter HD 209458b
热木星HD 209458 b是目前已知最明亮的凌日系外行星系统之一（V-mag = 7.65; K-mag = 6.308），并且具有很大的行星与恒星对比度。HD 209458 b被预测为围绕其主星同步旋转，其热点被超旋转的赤道风向东移动。在这里，我们提出的第一个全轨道观测HD 209458 b，其中它的4.5 $μ$ m的排放记录与$Spitzer$ /IRAC。我们的研究修正了以前的4.5 $μ$ m测量HD 209458 b的二次日食发射由$\sim$ 35%下降到$0.1391%^{+0.0072%}_{-0.0069%}$，改变了我们的解释，它的昼侧大气的属性。我们发现，在行星的向阳面上的热点是向东移动的亚恒星点的$40.9^{\circ}\pm{6.0^{\circ}}$，与预测赤道超旋转的环流模型。HD 209458 b的昼侧（T $_{bright}$ = 1499 $\pm$ 15 K）和夜侧（T $_{bright}$ = 972 $\pm$ 44 K）的辐射表明，白天到晚上的亮度温度对比度小于在辐射更高的系外行星上观察到的亮度温度对比度，这表明白天到晚上的温度对比度可能部分是入射恒星辐射的函数。观测到的相位曲线形状与全球环流模型预测略有偏差，这可能是由于化学不平衡或这些模型中使用的当前热CH $_{4}$线列表中存在缺陷。需要在额外的波长上观测相位曲线，以确定…
2014-09-29 astro-ph.EP
HST/WFC3 Constraints on the Abundances of OH and FeH in the Atmosphere of the Ultra-Hot Neptune LTT-9779 b
本研究利用HST/WFC3棱栅观测数据表征首颗超热海王星LTT-9779 b的大气，给出OH和FeH丰度的95%置信上限，发现其大气组成与平衡化学模型预测不符，暗示存在非平衡过程。
2025-05-17 astro-ph.EP
Global Chemistry and Thermal Structure Models for the Hot Jupiter WASP-43b and Predictions for JWST
詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）有望彻底改变系外行星领域。其仪器的宽波长覆盖范围和高灵敏度将使我们能够以前所未有的精确度对系外行星大气进行表征。在第一周期早期释放科学计划的呼吁之后，凌日系外行星社区获得了观测包括WASP-43 b在内的几个目标的时间。这颗热木星的大气层已经被密集地观测到，但仍然有一些谜团，特别是关于昼夜温度梯度，大气环流的效率，以及夜侧云的存在。我们将通过观测行星的完整轨道并利用JWST/MIRI在5- 12 $μ$ m范围内提取其光谱相位曲线来限制这些性质。为了准备这些观测，我们用各种代码进行了广泛的模拟工作：辐射转移，化学动力学，云微物理学，全球环流模式，JWST模拟器和光谱反演。我们的JWST模拟表明，我们应该达到每0.1 $μ$ m的光谱箱平均210 ppm的精度，这将使我们能够测量的光谱在经度的变化和测量的夜侧发射光谱的第一次。如果WASP-43 b的大气层是透明的，我们的观测将使我们能够确定它的大气层是否具有平衡或不平衡的化学成分，最终提供热木星大气层中化学淬灭的第一个确凿证据。如果大气是多云的，仔细的检索分析将使我们能够识别云的成分。
2020-01-14 astro-ph.EP
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
A Comprehensive Analysis of WASP-17b's Transmission Spectrum from Space-Based Observations
由于其1770 K的平衡温度，WASP-17 b是一颗1.99 $R_\mathrm{Jup}$，0.486 $M_\mathrm{Jup}$的系外行星，位于高温和超高温彗星之间的关键时刻。利用哈勃空间望远镜（HST）第三代宽视场相机（WFC 3）的测量结果，给出了它的0.3-5 $μm$透射谱，并利用改进的分析技术，重新分析了HST空间望远镜成像光谱仪（STIS）和斯皮策空间望远镜红外阵列相机（IRAC）的观测结果。我们实现了132 ppm的中位精度，整个光谱的平均值为272 ppm。我们还利用凌日系外行星勘测卫星（TESS）和地面凌日观测来改进WASP-17 b的轨道周期。为了解释观测到的大气，我们利用自由和平衡化学反演分别使用POSEIDON和ATMO检索代码。我们在$>7 σ$检测到H $_2$ O的吸收，并在$>3 σ$发现CO $_2$吸收的证据。我们没有看到先前检测到的Na和K吸收的证据。在一个广泛的检索配置套件，我们发现的数据有利于双峰的解决方案，高或低的金属丰度模式的光学约束差的结果，并证明了使用多个统计模型选择的重要性。未来的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）GTO观测，结合目前的透射光谱，将能够对WASP-17 b的大气层进行精确的限制。
2022-03-04 astro-ph.EP
The search for exomoons and the characterization of exoplanet atmospheres
自从1992年和1995年在太阳系外分别发现脉冲星和主序星周围的行星以来，太阳系外行星的研究已经成为天文学中最具活力的研究领域之一。现在已经发现了370多颗系外行星，焦点已经从寻找行星转移到寻找这些外星世界。除了探测这些系外行星的大气层外，部分特征描述过程无疑涉及对系外卫星的搜索。第三章综述了系外行星表征的研究现状。我们专注于过境行星的特性非常接近他们的母恒星，因为他们已经可以探测其大气成分。相比之下，本章的第二部分致力于在太阳系内外寻找地外生命。详细介绍了宜居带的特征和生命存在的标志（生物特征）。在第四章中，我们描述了我们使用IRAC/Spitzer在3.6，4.5，5.8和8.0微米处获得的热木星HD 209458 b的初步凌日观测结果。第五章是专门寻找exoons，我们审查的TTV和TDV信号，它不仅允许识别exoons，但也推导出他们的一些特性的模型。最后，在第6章中，可居住区外卫星周围的各种配置的系外行星系统的开普勒任务或测光的质量大致相同的可探测性进行了研究。我们发现，可居住区的外卫星下降到0.2地球质量可能会被检测到。
2009-10-02 astro-ph.EP
A re-analysis of equilibrium chemistry in five hot Jupiters
结合HST和STIS多仪器数据，使用贝叶斯反演方法重新分析五颗热木星的大气化学，发现Na和K的误判对反演参数无显著影响，为未来引入非平衡化学效应奠定基础。
2023-10-24 astro-ph.EP
Revisiting the HIP41378 system with K2 and Spitzer
我们对多行星系统HIP~41378进行了新的观测，HIP~41378是一颗明亮的恒星（$V$ = 8.9，$K_s$ = 7.7），有5颗已知的凌日行星。K2飞行任务活动5的观测显示，两个海王星大小的天体多次凌日，三颗较大的行星（$R_P= 0.33R_J, 0.47R_J, 0.88 R_J$）单次凌日。K2最近在Campaign 18中再次观察到该系统。我们观测到两颗较大的行星HIP 41378~d和~f各有一次新的凌日，最大可能的轨道周期分别为1114和1084天。其他可能的周期包括这些最大值的整数除法，下至约50天的下限。我们利用所有可用的测光方法来确定HIP 41378 d\& f的偏心率分布，发现周期$\lesssim$ 300天需要非零偏心率。我们还对行星d和f的轨道进行了稳定性分析，以评估它们不同可能周期的可能性，发现短周期（P $<$ 300天）是不利的。此外，我们还用斯皮策/IRAC观测了内两颗行星b和c的凌日，并将其与这些行星的新K2观测相结合，以寻找凌日时间变化（TTV）。我们发现行星b的星历表是线性的，但看到行星c的TTV信号可能是由行星d、e或f引起的。用斯皮策望远镜恢复两颗较小行星的能力表明，这个迷人系统中的几颗行星将继续被斯皮策、CHEOPS、TESS和其他天文台探测到。这将使我们能够精确地确定d和f的周期，描述行星~c的TTV，恢复行星~e的凌日，…
2019-03-29 astro-ph.EP
The thermal emission of the exoplanets WASP-1b and WASP-2b
我们提出了一个凌日系外行星WASP-1b和WASP-2b使用斯皮策太空望远镜的热辐射的比较研究。这两颗行星的质量非常相似，但受到的辐射水平不同，预计它们将落在有和没有热平流层的行星之间急剧过渡的两侧。WASP-1b是迄今为止研究过的辐射最高的行星之一。我们测量了两颗行星（3.6- 8.0 μ m）在所有四个IRAC波段的行星/恒星对比度，我们的结果表明WASP-1b的大气中存在强烈的温度反演，特别是在8 μ m处，而WASP-2b没有反演。在这两种情况下，测得的日食深度有利于入射能量不能有效地从地球的昼侧重新分配到夜侧的模型。我们拟合斯皮策光变曲线，同时与最好的径向速度曲线和过境测光，以提供最新的测量系统参数。我们在这两颗行星的轨道上都没有发现明显的偏心率，这表明WASP-1b膨胀的半径不太可能是潮汐加热的结果。最后，通过绘制所有已知行星在8 μ m和4.5 μ m处的次食深度与辐照度的比值，我们发现了在2 x 10^9 erg/s/cm ^2的辐照水平下，热彗星发射光谱急剧跃迁的证据。我们认为，这种转变可能是由于TiO的存在下，在最强烈的辐射热的超导体的上层大气中。
2010-04-06 astro-ph.EP
Warm Spitzer Photometry of Three Hot Jupiters: HAT-P-3b, HAT-P-4b and HAT-P-12b
我们提出了温暖的斯皮策/IRAC二次日食时间序列测光的三个短周期凌日系外行星，HAT-P-3b，HAT-P-4b和HAT-P-12b，在现有的3.6和4.5微米波段。HAT-P-3b和HAT-P-4b是两颗质量分别为1000和1000的天体，它们分别围绕着一颗早期K型和一颗早期G型矮星运行。对于HAT-P-3b，我们发现蚀深为0.112% ± 0.015%-0.030%（3.6微米）和0.094% ± 0.016%-0.009%（4.5微米）。HAT-P-4b值为0.142% ± 0.014%-0.016%（3.6微米）和0.122% ± 0.012%-0.014%（4.5微米）。这两颗行星的测光结果与它们从白天到黑夜的低效热量再分配（以及低反射率）相一致，但关于它们大气层中可能的温度反转还没有定论。HAT-P-12 b是一颗土星质量的行星，是有史以来在二次日食期间观测到的最冷的行星之一，以及热海王星GJ 436 b和热土星WASP-29 b。我们能够在两种波长下对HAT-P-12 b的二次日食深度设置3个$σ$上限：<0.042%（3.6微米）和<0.085%（4.5微米）。我们讨论这些结果的背景下，{\it斯皮策}二次日食测量的GJ 436 b和WASP-29 b。有可能我们没有探测到HAT-P-12b的食是由于高偏心率，但发现这些波长的微弱行星辐射是一个更可能的解释。我们将3…
2013-05-03 astro-ph.EP
Studying the atmosphere of the exoplanet HAT-P-7b via secondary eclipse measurements with EPOXI, Spitzer and Kepler
高辐射凌日系外行星HAT-P-7 b目前为研究光学和红外波长的行星辐射提供了最佳机会之一。我们用EPOXI航天器在可见光波段观测了HAT-P-7 b的六次近连续的次日食。我们将相对日食深度的上限定为0.055%（95%置信度）。我们还分析了斯皮策对同一目标的红外观测，在3.6、4.5、5.8和8.0微米IRAC波段分别获得了0.098+/-0.017%，0.159 +/-0.022%，0.245 +/-0.031%和0.225+/-0.052%的二次日食深度。我们将这些测量结果与最近发表的开普勒二次日食测量结果相结合，并生成与光学和红外测量结果一致的行星日侧大气模型。与高入射通量所预期的一样，具有温度反演的模型对数据进行了最佳拟合。该模型预测低光学消光系数~< 0.13，太阳下Na，K，TiO和VO的丰度。我们还发现，最佳拟合模型预测，10%的吸收恒星通量被重新分配到行星的夜侧，这与开普勒相位曲线中明显的低效昼夜重新分配定性一致。没有热逆的模型只在1.25 sigma水平上拟合数据，并且还需要过量的甲烷，这在HAT-P-7 b非常热的大气中是不可能的。我们还分析了EPOXI数据集中HAT-P-7 b的八次凌日，并改进了对系统参数的约束，发现周期P = 2.2047308+/-0.0000025天，恒星半径R* = 1.824+/-0.089Rsun，行星半径Rp = 1.342+/…
2009-12-11 astro-ph.EP
HST SHEL: Revealing Haze and Confirming Elevated Metallicity in the Warm Neptune HAT-P-26b
本研究利用HST和斯皮策数据构建HAT-P-26b的0.29-5.0微米透射光谱，发现弱于瑞利散射的雾霾斜率，并反演出15倍太阳金属丰度，表明该行星形成于原行星盘外侧后向内迁移。
2025-03-25 astro-ph.EP
A warm Neptune's methane reveals core mass and vigorous atmospheric mixing
本研究通过JWST NIRSpec观测到温暖海王星WASP-107 b大气中的甲烷等分子，测得甲烷丰度与匮乏程度，约束了其大气金属丰度、内部温度、垂直混合强度，并推断出更高的核心质量，缓解了与核心吸积模型的矛盾。
2024-05-17 astro-ph.EP
K2 and Spitzer phase curves of the rocky ultra-short-period planet K2-141 b hint at a tenuous rock vapor atmosphere
K2-141 b是一颗凌日的小（1.5 Re）超短周期（USP）行星，由开普勒发现，每6.7小时绕一颗K矮星运行。这颗行星的高地面温度使其成为热辐射观测的绝佳目标。在这里，我们提出了65小时的连续测光观测K2-141 b收集与斯皮策的IRAC通道2在4.5微米跨越10个完整的轨道的行星。我们测量的红外日食深度为143 +/- 39 ppm，峰谷幅度变化为121 +/- 43 ppm。斯皮策数据的最佳拟合模型显示没有显著的热热点偏移，与之前观察到的经过充分研究的USP行星55 Cnc e的偏移相反。我们还共同分析了新的斯皮策观测与开普勒在两个独立的K2运动中收集的测光。我们模拟行星排放的一系列玩具模型，包括反射和热的贡献。利用双温度模型，我们测量了2049 +/- 361 K的昼侧温度和与零一致的夜侧温度（Tp，n < 1712 K，2 sigma）。具有陡峭日照侧温度梯度的模型比均匀日照侧温度（DeltaBIC = 22.2）更好地拟合数据。我们还发现了一个非零几何常数Ag = 0.28 +/- 0.07的证据。我们还比较了数据的物理动机，伪二维岩石蒸汽模型和一维湍流边界层模型。两种模型都很好地拟合了数据。值得注意的是，我们发现，光食深度可以解释从热逆温层的热发射，而不是反射光。逆温也可能是另一个USP Kepler-10 b观测到的深光食的原因。最后，我们显着改善了K2-141 …
2022-03-01 astro-ph.EP
SO2, silicate clouds, but no CH4 detected in a warm Neptune
本研究利用 JWST/MIRI 在温暖海王星 WASP-107b 中以高置信度探测到 SO2、水和硅酸盐云但未见甲烷，将系外行星光化学证据的温度下限扩展至约740 K。
2025-08-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
Optical-to-Near-Infrared Simultaneous Observations for the Hot Uranus GJ3470b: A Hint for Cloud-free Atmosphere
我们使用冈山天体物理天文台的50厘米MITSuME望远镜和188厘米望远镜，对围绕附近M矮星运行的天王星质量凌日行星GJ 3470 b的一次凌日进行了光学（g '、R_c和I_c）到近红外（J）同时测光观测。根据这些数据，我们得出行星的质量、半径和密度分别为14.1 \pm 1.3 M_地球、4.32^{+0.21}_{-0.10} R_地球和0.94 \pm 0.12 g cm^{-3}。从而证实了Demory等人基于Spitzer/IRAC 4.5微米光度法（0.72^{+0.13}_{-0.12} g cm^{-3}）报告的低密度。虽然行星半径比Demory等人报告的小10%左右，这一差异并没有改变他们的结论，即该行星拥有一个富含氢的外壳，其质量约为行星总质量的10%。另一方面，在一项研究中，我们发现J带行星与恒星的半径比（R_p/R_s）（0.07577^{+0.00072}_{-0.00075}）小于I_c（0.0802 \pm 0.0013）和4.5微米（0.07806^{+0.00052}_{-0.00054}）条带分别为5.9% \pm 2.0%和3.0% \pm 1.2%。对这些差异的一个合理解释是，行星大气不透明度随波长变化，这是由于大气分子的吸收和/或散射。虽然观测到的R_p/R_s变化的显著性很低，但如果得到证实，这一事实将表明GJ 3470 b大气中没有厚…
2013-05-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Testing 2D temperature models in Bayesian retrievals of atmospheric properties from hot Jupiter phase curves
提出昼侧—夜侧二维温度贝叶斯反演方案，经GCM合成数据验证后用于WASP-43b近红外相位曲线，揭示其热结构、夜侧云层及H$_2$O与CH$_4$丰度。
2023-08-21 astro-ph.EP physics.ao-ph
A Sulfur-Rich Atmosphere for the Young Jupiter Analog AF Lep b Reveals Significant Solid Accretion
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Northwestern University（西北大学）；University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；University of California, San Diego（加州大学圣迭戈分校）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；New Mexico State University（新墨西哥州立大学）
本研究通过多台望远镜观测年轻木星类星体AF Lep b的大气，发现其富硫特性及56±7倍地球质量的固体吸积量，表明气态巨行星金属吸积过程与轨道距离、行星质量关联较弱。
2026-08-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Early Release Science of the exoplanet WASP-39b with JWST NIRCam
测量系外行星大气中的金属丰度和碳氧比（C/O）是限制起作用的主要化学过程的基本步骤，如果处于平衡状态，则可以揭示行星形成历史。透射光谱学通过限制含氧和含碳物种的丰度提供了必要的手段;然而，这需要宽波长覆盖，中等光谱分辨率和高精度，这些都是以前的天文台无法实现的。现在JWST已经开始科学运作，我们能够以以前未知的波长和光谱分辨率观测系外行星。在这里，我们报告了使用JWST的近红外相机（NIRCam）对凌日系外行星WASP-39 b的时间序列观测。长波长光谱和短波长光度的光变曲线跨度为2.0 - 4.0 $μ$ m，表现出最小的系统学，并揭示了行星光谱中明确的分子吸收特征。具体来说，我们检测到气体H $_2$ O在大气中，并把CH $_4$的丰度上限。在2.8 $μ$ m处的CO $_2$特征在很大程度上被H $_2$ O掩盖。最佳拟合的化学平衡模型支持大气金属丰度为1-100 $\times$太阳能（即，相对于太阳来说，比氦重的元素富集）和亚恒星的碳氧比（C/O）。推测的高金属丰度和低C/O比可能表明在行星形成或高层大气不平衡过程中固体物质的显著吸积。
2022-11-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
