Cold day-side winds shape large leading streams in evaporating exoplanet atmospheres
本研究通过三维流体动力学模拟，揭示冷日侧高流失外流塑造了蒸发系外行星（如HAT-P-32 b和HAT-P-67 b）的前导流形态，并利用氦1083纳米光谱特征约束外流与恒星风相互作用。
2025-05-23 astro-ph.EP
Reconstructing the high energy irradiation of the evaporating hot Jupiter HD 209458b
系外行星HD 209458 b的大气层正在经历持续的质量损失，据信是由其恒星的X射线和极紫外线（XUV）辐射造成的。由于星际吸收，大部分流量无法直接观察到，但为了正确模拟行星的光蒸发和流出的光电离，需要这样做。利用差分发射测量（DEM）技术，我们得到了HD 1，209458的高能谱.我们构造了一个温度在10 $^{4.1}$和10 $^{8}$ K之间的恒星日冕和过渡区的模型，该模型由哈勃太空望远镜（HST）上的宇宙起源光谱仪（COS）测量的紫外线强度和XMM-牛顿的X射线通量测量共同约束。总氢电离光度（$λ< 912$）被发现是10 $^{28.26}$尔格·秒$^{-1}$，这是类似的太阳的平均活动水平的值。这个光度与从相同COS数据集估计的能量有限质量损失率不相容，即使是下限也需要> 40%的令人不安的高能量效率。然而，我们的光度与早期基于HST太空望远镜成像光谱仪（STIS）的结果对HD 209458 b质量损失率的估计是一致的。精确重建的XUV辐射是确定系外行星大气质量损失率和效率的关键输入。
2016-05-25 astro-ph.EP
Non-Detection of a Helium Exosphere for the Hot Jupiter WASP-12b
最近在系外行星WASP-107 b（一颗低密度、温暖的海王星）周围探测到了一个外逸层，这是基于亚稳态氦（真空波长为10833 nm）的吸收特征。受WASP-107 b探测的启发，我们重新分析了另一颗蒸发系外行星WASP-12 b的HST观测档案，以寻找其外逸层中氦的迹象。我们发现在10833 ° C处没有明显的渡越深度增加。我们比较这一结果从一个一维模型的理论预测，并发现，预期的氦特征幅度很小，与观察到的非检测。我们讨论了可能的解释，为什么氦功能是弱的WASP-12 b比WASP-107 b，并得出结论，信号的幅度是高度敏感的恒星光谱和蒸发气体云的几何形状。在设计未来的氦外逸层搜索时，应考虑到这些因素。
2018-05-27 astro-ph.EP
Observations of planetary winds and outflows
我们最近达到了发现5，000颗系外行星的里程碑。与太阳系形成鲜明对比的是，我们迄今为止所知道的大多数系外行星的轨道都非常接近它们的宿主恒星，导致它们在生命的某个阶段通过大气逃逸而失去大量的气体。在一些行星上，这一过程可能非常戏剧性，以至于它们在几百万到几十亿年的时间尺度上缩小，从而在过境系外行星的人口统计中留下了印记。根据凌日的几何形状、电离条件和大气特性，可以使用紫外线、光学或近红外线的透射光谱来观察行星外流。本文将讨论蒸发系外行星的主要观测技术及其结果。到目前为止，我们有证据表明至少有28颗系外行星正在失去大气层，文献报道至少有42颗未被探测到。
2022-11-29 astro-ph.EP
Radiative braking in the extended exosphere of GJ436b
最近对温暖的海王星GJ 436 b周围的巨大外逸层的探测为近距离行星的蒸发提供了新的线索，揭示了适度辐照的低质量系外行星可以成为研究这种机制及其对系外行星种群影响的特殊目标。在GJ 436的Lyman- $α$线上进行了三次不同时期的HST/STIS观测，显示出具有大深度和延长持续时间的可重复凌日。在这里，我们研究了恒星辐射压力对散逸层结构及其透射谱的作用。我们发现，中性氢原子在GJ 436 b的散逸层不被冲走的辐射压力所示的情况下，蒸发热蒸发。相反，来自M矮星的低辐射压力只是阻止了逃逸的氢向恒星的引力下降，并允许其在行星周围的大体积内分散，产生的径向速度高达约-120 km/s $^{-1}$，与观测结果相符。我们用蒸发系外行星程序（EVE）进行了数值模拟，研究了逃逸率、行星风速和恒星光电离的影响。虽然这些参数有助于塑造外逸层，并产生与观测基本一致的模拟结果，但在不同时期观测到的光谱显示出特定的时变特征，需要额外的物理学。
2015-08-26 astro-ph.EP
Dust formation in the outflows of catastrophically evaporating planets
超短周期行星通过从其岩石内部蒸发的物质提供了一个了解系外行星内部成分的窗口。在这些天体中，有一类正在解体的行星，当它们的尘埃尾巴在它们的主星前面经过时，就可以观察到。这些尘埃尾巴被认为是来自这些行星升华表面发出的热驱动风中的尘埃凝结。这些风的现有模型无法解释其高度可变的性质，也没有明确地模拟灰尘如何在风中形成。在这里，我们提出了新的辐射流体动力学模拟风从这些行星，包括一个极小模型的形成和破坏的尘埃，假设核可以很容易地发生。我们发现尘埃很容易在风中形成，这是大尘埃颗粒获得比行星表面更低温度的结果。正如先前的假设，我们发现，耦合行星的地面温度的外流属性通过尘埃的不透明度可以驱动时变流时，尘埃凝结是足够快的。与以前的工作一致，我们的模型表明，这些尘埃尾巴是灾难性蒸发行星的标志，这些行星接近其生命的尽头。最后，我们讨论了我们的结果的尘埃的成分的影响。更详细的流体动力学模型，自洽地计算尘埃和气体的成核和组成是必要的，以便使用这些模型来研究行星的内部组成。
2022-10-26 astro-ph.EP
Chemical evolution of an evaporating lava pool
本文通过建立熔岩池—大气系统的化学演化模型，证明在质量损失条件下系统会达到稳态，使灾难性蒸发行星的尘埃尾成分可直接示踪地幔物质，且该结论可推广至较大质量行星，并指出大气未探测到不意味着无大气。
2024-11-20 astro-ph.EP
Tracing the Winds: A Uniform Interpretation of Helium Escape in Exoplanets from Archival Spectroscopic Observations
本研究利用p-winds模型统一分析档案氦三重态光谱数据，揭示系外行星大气逃逸受XUV通量与密度比控制，并约束光蒸发效率，为行星演化提供新见解。
2025-01-21 astro-ph.EP
Stellar Winds Drive Strong Variations in Exoplanet Evaporative Outflows and Transit Absorption Signatures
恒星风和光子辐射与行星的相互作用可能导致大气层枯竭，这可能对行星的可居住性产生潜在的灾难性影响。虽然已经在一定程度上研究了光蒸发对大气侵蚀的影响，但关于恒星风对大气损失的影响的研究仍处于起步阶段。在这里，我们使用三维磁流体动力学模拟模拟恒星风对磁层和外流的一个假设的行星，建模有一个富氢蒸发信封与预定义的质量损失率，轨道在接近低质量M矮星的宜居带。我们以TRAPPIST-1系统为原型，模拟的行星位于TRAPPIST-1 e的轨道上。我们发现，大气外流被拖动和加速后，与风的相互作用，导致在不同范围的行星磁层形态和等离子体分布的当地恒星风条件的变化。我们认为潜在的氢莱曼α（Lya）观测的行星大气过境期间的风外流相互作用的影响。Lya观测特征强烈依赖于观测时的当地风况，并且可能在短至一小时的时间尺度上发生相当大的变化。我们的研究结果表明，观测到的系外行星Lya过境签名的变化可以解释风外流的相互作用。
2020-12-10 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
An evaporating planet in the wind: stellar wind interactions with the radiatively braked exosphere of GJ436 b
在恒星Ly-alpha线的三个不同时期，用HST/STIS观测到温暖的海王星GJ 436 b，显示出由巨大的中性氢散逸层引起的深，重复的凌日。来自M矮星的低辐射压力被证明在逃逸气体的动力学中起着重要作用。然而，它本身不能解释在每次凌日中检测到的随时间变化的光谱特征。在这里，我们调查的辐射制动和恒星风的相互作用，使用数值模拟与蒸发系外行星代码（EVE）的综合作用，我们通过模拟和观测光谱的直接比较得出大气和恒星的属性。我们的模拟很好地匹配了最后两个时期。观测到的早期急剧侵入来自恒星风对行星彗发的磨损。在凌日期间观测到的光谱可以由行星中性粒子（从行星的高层大气逃逸）和中性质子（通过与恒星风的电荷交换产生）的双重外逸层产生。我们发现，在这两个时期的行星逃逸率（2.5 × 10 $^{8}$ g/s），恒星光电离率（2 × 10 $^{-5}$ /s），恒星风的整体速度（85公里/秒），其动力学色散速度（10公里/秒）相似的属性。我们发现逃逸气体的速度很高（50-60 km/s），这可能表明MHD波在高层大气中消散并驱动行星外流。在最后一个纪元，高密度的恒星风（3 × 10 $^{3}$ /cm 3）导致了主要由中性质子组成的外逸层尾部的形成。GJ 436 b的观测首次清楚地分离了辐射压和恒星风的贡献，并探测了由每种机制形成的散逸层区域。
2016-05-25 astro-ph.EP
The GAPS Programme at TNG. LXV. Precise density measurement of TOI-1430 b, a young planet with an evaporating atmosphere
本研究高精度测量了拥有蒸发大气层的年轻系外行星 TOI-1430 b 的质量和半径，发现其是一颗位于半径谷边缘的低密度迷你海王星，并重建了其大气演化历史，预测其将在约 200 Myr 后失去包层暴露出地球大小的核心。
2024-11-19 astro-ph.EP
NIGHT: a compact, near-infrared, high-resolution spectrograph to survey helium in exoplanet systems
本文提出NIGHT近红外高分辨率光谱仪，通过巡天监测1083nm氦三重线吸收，以低成本设计系统研究系外行星大气逃逸，并扩大蒸发大气行星样本。
2023-10-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Understanding what helium absorption tells us about atmospheric escape from exoplanets
本研究构建结合 Parker 风与能量受限外流的氦吸收理论模型，自洽关联质量损失率和温度，提出以标度化等值宽度量化大气逃逸。
2025-01-10 astro-ph.EP
A Self-Consistent 3D Hydrodynamic Model for Helium Transit Signatures in Evaporating Hot Jupiters
Leiden Observatory, Leiden University（莱顿天文台，莱顿大学）
研究热木星中三维效应如何影响氦传输特征，更新三维大气蒸发模型自洽求解流体动力学方程及氢和氦原子数，生成合成氦传输，分析不同恒星风强度和XUV通量下的模型结果，揭示了氦传输特征变化及原因。
2026-07-24 astro-ph.EP
HST/STIS Lyman-alpha observations of the quiet M dwarf GJ436: Predictions for the exospheric transit signature of the hot neptune GJ436b
中性氢（1215.67埃）的莱曼α（Lya）辐射是低质量恒星（如M矮星）紫外线通量的主要贡献者。它也是用紫外透射光谱学研究凌日系外行星蒸发的上层大气的主要光源。然而，对安静M矮星的Lya发射的观测很少，对于那些拥有系外行星的矮星也不存在。在这里，我们提出了热海王星的宿主星GJ 436与哈勃太空望远镜成像光谱仪（HST/STIS）的Lya观测。我们在Lya的一颗安静的M矮星的第一个分辨的高质量光谱中检测到明亮的发射。使用系外行星的能量图和N体粒子模拟，这种探测使得热海王星的可能的外逸层特征能够被估计为Lya恒星发射中约11%的吸收，典型的质量损失率为10^10 g/s。行星GJ 436 b的大气层被发现是稳定的蒸发，应该很容易用HST观测到。我们还推导出了M矮星X射线和Lya发射之间的相关性。这种相关性将有助于预测行星经过其他安静的M矮星时的蒸发特征。
2011-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Computation of the transmitted and polarized scattered fluxes by the exoplanet HD 189733b in X-rays
已经探测到数千颗系外行星，但在HD 189733 A的X射线中只可能观测到一颗系外行星过境。是什么使得在这个波段探测系外行星如此困难？为了回答这个问题，我们运行Monte-Carlo辐射转移模拟来估计HD 189733 b再处理的X射线通量的量。尽管HD 189733 b是一个扩展的蒸发大气，但在0.7keV处（用XMM-Newton探测到的0.25- 2keV能带内光子的平均能量），它的X射线吸收半径是行星半径的$\sim$ 1.01倍（包括离子），在距行星凌日中心2.1%的$\sim$ $\pm46$ min处，在几何厚光学薄的日冕上产生最大深度$\sim$ 2.1%。我们在0.25- 2keV能带数值计算了在距凌日中心$\sim$ ~min处的最大深度仅为1.6%，并且假设在大气中加入金属不会显著改变密度-温度剖面，对金属丰度的影响不大。关于在X射线中直接探测HD 189733 b，我们发现，由系外行星大气再处理的通量量随轨道相位而变化，比主星的通量要暗3- 5个数量级。此外，HD 189733 b的线偏振度为$<$ 0.003%，在行星最大伸长附近检测到最大值。这意味着用轨道相位调制X射线通量和散射诱导的连续极化都不能用当前的X射线设施观察到。
2017-02-01 astro-ph.EP astro-ph.HE
The Rossiter-McLaughlin effect and exoplanet transits: A delicate association at medium and low spectral resolution
本研究针对RM效应在中低光谱分辨率下对系外行星凌星光谱的影响尚不明确的问题，通过模拟发现其不影响低分辨率宽带特征，但会偏差中分辨率窄线信号，且验证了HD209458b的钠信号为行星起源。
2023-12-20 astro-ph.EP
Atmospheric escape from HD 189733b observed in HI Lyman-alpha: detailed analysis of HST/STIS September 2011 observations
对热巨星系外行星HD 189733 b在未解决的HI莱曼α线上的凌日观测显示，有迹象表明氢从行星的高层大气中逃逸。2010年4月和2011年9月，哈勃太空望远镜上的STIS摄谱仪获得了新的解析莱曼α观测结果，证实了这颗行星正在蒸发，并进一步发现其蒸发大气层的物理条件存在重大的时间变化。在这里，我们对2011年9月HD 189733 b的观测进行了详细的分析，当时检测到了大气特征。我们提出了具体的方法来寻找和表征这种吸收签名逃逸氢在莱曼α线，并计算其假阳性概率，发现为3.6%。利用STIS光谱仪的光谱分辨率和高灵敏度，我们还提出了新的结果，时间和光谱时间的变化，这种吸收功能。我们还报道了HD 189733 b在其它谱线上的观测结果（Si Ⅲ在1206.5A，NV在1240 A）。这些谱线的变化可以用富含高度电离物质的弓形激波引起的早期掩星来解释，也可以用恒星的变化来解释。
2013-01-25 astro-ph.EP
Hubble PanCET: An extended upper atmosphere of neutral hydrogen around the warm Neptune GJ 3470 b
GJ 3470 b是一颗温暖的海王星，在蒸发沙漠的边缘穿过一颗M矮星。它提供了研究低质量，近距离系外行星如何在其宿主恒星的照射下演化的可能性。作为全色比较系外行星宝库（PanCET）计划的一部分，我们用哈勃太空望远镜（HST）观察了GJ 3470 b在莱曼α线上的三次凌日。在所有三个独立时期中检测到具有类似性质的吸收特征，在谱线的蓝翼中吸收深度为35 ± 7%，在红翼中为23 ± 5%。这些特征的可重复性，它们与行星凌日的相位，以及吸收气体的径向速度，使我们能够得出结论，在GJ 3470 b周围有一个扩展的中性氢高层大气。我们确定从我们的观测恒星辐射压力和XUV照射GJ 3470和使用它们进行数值模拟的高层大气的GJ 3470 b的蒸发系外行星（EVE）代码。这种不寻常的红移信号可以用稠密的中性氢层的阻尼翼来解释，这些中性氢层延伸到洛希瓣之外，并在行星运动的方向上被拉长。这种结构可能对应于膨胀的热层与恒星风碰撞形成的行星物质的冲击层。蓝移的特征可以很好地解释为中性氢原子以大约1 e10 g s-1的速率逃逸，这些氢原子被强烈的辐射压吹离恒星并迅速被光电离，导致比温暖的海王星GJ 436 b更小的外逸层。然而，GJ 3470 b较强的逃逸可能导致其在2 Gyr的寿命内损失了约4-35%的当前质量。
2018-12-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
The evaporation of planetary atmosphere
本文提出了一种通过观测验证行星大气蒸发假设的新方法，指出已有足够明亮目标可供观测，且PLATO任务将发现更多。
2024-01-05 astro-ph.EP
DREAM: III.A helium survey in exoplanets on the edge of the hot Neptune desert with GIANO-B@TNG
本研究使用GIANO-B光谱仪对海王星沙漠边缘的9颗系外行星进行HeI透射光谱巡天，未观测到行星吸收，给出了热层吸收、温度和质量损失上限，并证实HeI吸收信号与恒星质量和XUV通量相关。
2023-07-18 astro-ph.EP
Stellar wind effects on the atmospheres of close-in giants: a possible reduction in escape instead of increased erosion
高度辐射的系外行星的大气层被观察到经历流体动力逃逸。然而，由于强大的压力，恒星风可以限制行星大气，减少它们的逃逸。在这里，我们调查在何种条件下，近距离巨星的大气逃逸可能受到其宿主恒星风的巨大压力的限制。为此，我们模拟了在轨道距离（[0.04，0.14] au），行星引力（木星引力的[36%，87%]）和年龄（[1，6.9] Gyr）范围内的行星逃逸。对于这些模拟中的每一个，我们计算这些逃逸大气的冲压压力，并将其与预期的恒星风外部压力进行比较，以确定给定的大气是否受限。我们表明，虽然年轻的近距离巨星应该经历更高水平的大气逃逸，由于更高的恒星辐射，恒星风在年轻时也更强，可能会减少年轻系外行星的逃逸。无论年龄，我们还发现，在我们的参数空间中，总有一个区域的大气逃逸是有限的，最好发生在更高的行星引力和轨道距离。我们调查了一些已知的系外行星的禁闭，并发现其中几个行星的大气层，包括pi Men c，应该受到其宿主恒星风的限制，从而可能阻止高度辐射行星的逃逸。因此，最近报告的π Men c缺乏氢逃逸可能是由恒星风引起的。
2020-03-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Combined analysis of stellar and planetary absorption lines via global forward-transit simulations
本文利用 EVE 全局凌星正向模拟表征 POLDs，分析恒星自转与中心到边缘变化，并重新解释 HD209458b 和 MASCARA-1b 的 ESPRESSO 钠信号。
2023-04-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Physically motivated analytic model of energy efficiency for EUV-driven atmospheric escape of close-in exoplanets
本文提出基于物理温度与时间尺度的EUV大气逃逸解析模型，可预测能量限制与复合限制区效率，并解释Lyα、Hα吸收探测规律。
2025-02-12 astro-ph.EP
A Disintegrating Rocky Planet with Prominent Comet-like Tails Around a Bright Star
本研究发现环绕明亮K型矮星运行的BD+05 4868 Ab，其双向类彗尾显示行星正解体，通过建模得到颗粒尺寸与质量损失率等参数，为相关系外行星研究提供了优质目标。
2025-03-21 astro-ph.EP
MOVES IV. Modelling the influence of stellar XUV-flux, cosmic rays, and stellar energetic particles on the atmospheric composition of the hot Jupiter HD 189733b
热辐射源为研究高能辐射对系外行星大气中的前生物合成的潜在贡献提供了宝贵的天然实验室。在MOVES（eVaporating Exoplanet及其恒星的多波长观测）计划的第四篇论文中，我们研究了不同类型的高能辐射对热木星HD 189733b大气中有机和前生物分子产生的影响。我们的模型结合了MOVES计划的X射线和紫外线观测以及3D气象局统一模型的3D气候模拟，通过STAND2019网络模拟大气成分和动力学化学。此外，银河系宇宙射线和恒星高能粒子的影响也包括在内。我们发现，被照射的昼面和阴暗的夜面之间辐射场的差异导致化学丰度的变化比宿主恒星XUV发射的变化更强烈。我们确定铵（NH4+）和氧（H3O+）的指纹离子电离的大气由银河系宇宙射线和恒星粒子。所有被考虑的高能辐射类型都对关键有机分子的丰度有增强作用，如氰化氢（HCN），甲醛（CH2O）和乙烯（C2H4）。后两种是氨基酸甘氨酸（C2H5NO2）生产途径中的中间体，其丰度足以通过JWST进行潜在检测。
2021-06-16 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Survival of Primordial Planetary Atmospheres: Mass Loss from Temperate Terrestrial Planets
太阳系外行星质量损失的最广泛研究的机制是通过XUV电离的光蒸发，主要是在高辐射行星的背景下。然而，氢分子的EUV解离理论上也可以驱动低质量行星上的大气蒸发。对于早期地球这样的温带行星，撞击侵蚀预计将在传统的星子吸积模型中占主导地位，但在卵石吸积情景中会大大减少，允许其他质量损失过程成为主要贡献者。我们应用相同的处方光电离这种光解机制，并比较它的分析卵石吸积的情况下，质量损失的其他可能的来源。我们发现，有没有一个明确的路径蒸发的原始大气中的卵石吸积的情况下，早期地球类似物吸积。如果行星质量的1%被吸积为星子，撞击侵蚀可以去除约2，300巴的氢，而结合的光蒸发过程可以蒸发约750巴的氢。光解离可能是一个次要的，但质量损失的重要组成部分。类似的结果也适用于超级地球和迷你海王星。这种机制也可以优先从行星的原始大气中去除氢，从而与标准的干燥形成模型相比，留下更丰富的原始水。我们讨论了这些结果的影响模型的岩石行星形成，包括地球的形成和可能的应用，这种分析，从观测到的系外行星的质量损失。
2020-04-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
The MOPYS project: A survey of 70 planets in search of extended He I and H atmospheres. No evidence of enhanced evaporation in young planets
MOPYS项目通过观测结合文献汇总70颗系外行星数据，发现0.1-10亿年年轻行星无蒸发增强，绕10-30亿年恒星的行星蒸发信号更多，还给出宇宙海岸线新约束及He I探测的统计上边界。
2024-07-22 astro-ph.EP
Inferring the Composition of Disintegrating Planet Interiors from Dust Tails with Future James Webb Space Telescope Observations
解体的行星为研究小型、热的岩石系外行星内部的组成提供了独特的机会，因为内部正在蒸发，这些物质正在凝结成尘埃，尘埃被吹走，然后经过恒星。它们的凌日信号主要由尘埃流出物控制，形成一个彗星状的尾巴，尾随着母行星（或在K2- 22 b的情况下领先于母行星），使这些很好的候选者成为透射光谱。为了评估这种观测诊断尘埃成分的能力，我们模拟了行星尾部5-14 $μ$ m的透射光谱，假设光学薄的尘埃云包括一个单一的尘埃物种，具有恒定的柱密度，以产生一个选定的可见的过境深度。我们发现，硅酸盐共振功能近10 $μ$米可以产生过境深度，至少是那些在可见光一样大。对于K2- 22 b在开普勒波段的平均过境深度为0.55%，透射光谱中的特征可以大到1%，这是可以用JWST MIRI低分辨率摄谱仪在单次过境中检测到的。成分特征的可检测性在平均粒度为1 $μ$ m的情况下更容易，尽管特征在较小粒度的情况下更突出。我们发现，大多数功能仍然是可检测的过境深度为0.3%的可见光范围内。如果未来的任务（如TESS太空望远镜）发现更多正在解体的行星，JWST的后续观测可以探索行星组成的范围。
2018-08-21 astro-ph.EP
MOVES III. Simultaneous X-ray and ultraviolet observations unveiling the variable environment of the hot Jupiter HD 189733b
在MOVES（多波长观测eVaporating Exoplanet及其恒星）计划的第三篇论文中，我们将哈勃太空望远镜的远紫外观测与XMM-牛顿/斯威夫特X射线观测相结合，以测量HD 189733在各种FUV谱线中的发射及其软X射线光谱。基于这些测量，我们将星际介质朝向HD 189733，并推导出该恒星的半合成XUV光谱，用于研究其高能辐射在五个不同时期的演化。观测到HD 189733的两个耀斑，但我们认为其光谱能量分布的长期变化对HD 189733 b的环境具有最重要的影响。日冕和风活动的减少可能有利于在行星前方的弓形激波中形成密集的Si $^{2+}$原子群，这是前两个时期测量的过境前和过境吸收的原因。在第二，第三和第五个时代，这可能是由于扩展的行星热层和恒星风质子通过与行星外逸层的电荷交换被中和的尾部，在莱曼- $α$线检测到过境吸收签名。我们建议，在行星的X射线照射的增加，并减少其EUV照射导致中性氢的光电离率较低，有利于检测这些签名，通过维持较高密度的H $^{0}$原子在高层大气中，并提高与恒星风的电荷交换。在最后一个纪元，更深和更广的吸收特征表明这颗行星进入了一个不同的蒸发状态，为恒星活动和行星环境结构之间的联系提供了线索。
2020-01-31 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
The impact of coronal mass ejections and flares on the atmosphere of the hot Jupiter HD189733b
高能恒星辐射可以使行星大气光蒸发，这可以在氢线的光谱凌日中观察到。对于系外行星HD 189733 b，在Ly- $α$线上的多次观测表明，大气蒸发是可变的，在$1.5$ -年的间隔内从未检测到的蒸发到增强的蒸发。巧合的是，当HD 189733 b被观测到蒸发时，在观测前8小时刚刚发生了一次恒星耀斑。这就引出了一个问题，即蒸发量的这种时间变化是否是由于耀斑、一次看不见的相关日冕物质抛射（CME），或者甚至是两者同时发生的影响而发生的。在这项工作中，我们调查耀斑（辐射），风和日冕物质抛射（粒子）对HD 189733 b大气的影响，使用三维辐射流体动力学模拟大气蒸发，自洽包括恒星光子加热。我们研究四个案例：第一-恒星的静止阶段，包括恒星风，第二-耀斑，第三-CME，第四-耀斑之后是CME。与静止的情况相比，我们发现，耀斑单独增加的蒸发率只有25%，而CME导致逃逸率增加了4倍。我们计算了Ly- $α$合成凌日，发现耀斑本身不能解释在Ly- $α$观测中观察到的高蓝移速度。然而，日冕物质抛射导致逃逸大气的速度增加，在高蓝移速度下增强了过境深度。虽然CME的影响显示出解释蓝移线特征的潜力，但我们的模型无法完全解释蓝移过境深度，这表明它们可能需要额外的物理机制。
2021-11-08 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
The long egress of GJ~436b's giant exosphere
M矮星GJ 436拥有一个过境的温暖海王星，已知经历大气逃逸。先前的观测揭示了一个巨大的氢散逸层的存在，该散逸层经过恒星超过5小时，并吸收了恒星莱曼-α中性氢线（H i Lyα）蓝翼中高达56%的通量。这颗彗星般的散逸层出乎意料的大小阻止了观察它的尾巴的完整过境。在这封信中，我们提出了新的Lyα观测GJ 436获得的空间望远镜成像光谱仪（STIS）仪器上的哈勃太空望远镜。Lyα线在六年中的稳定性使我们能够将这些新的观测结果与档案数据集结合起来，大大扩展了外逸层过境的覆盖范围。在行星凌日后，外逸层云尾部的氢原子持续遮蔽恒星10-25小时，显著证实了之前基于蒸发系外行星代码（EVE）的3D数值模拟的预测。这一结果加强了GJ 436 b的外逸层是由辐射制动和与恒星风的电荷交换形成的解释。我们进一步报告了Lyα线红翼和电离硅（Si iii）线的通量分别下降了15 +/- 2%和47 +/- 10%。尽管有一些可能与恒星活动有关的时间变化，这两个信号发生在外逸层过境期间，可能是行星起源。需要进行后续观测，以评估红移的Lyα和Si iii吸收特征是由外逸层流和恒星磁场之间的相互作用引起的可能性。
2017-09-14 astro-ph.EP
CARMENES detection of the CaII infrared triplet and possible evidence of HeI in the atmosphere of WASP-76b
超高温超新星是高度辐射的气体巨星，其平衡温度通常高于2000 K。对这些行星的大气研究表明，它们的透射光谱富含金属线，其中一些金属由于极端温度而被电离。在这里，我们使用CARMENES摄谱仪获得的WASP-76 b的两个过境观测，使用高分辨率透射光谱研究这颗行星的大气。利用这两个通道和CARMENES的红色和近红外波长范围的覆盖范围，我们重点分析了在8500 A的CaII红外三重态（IRT）和在10830 A的HeI三重态的研究。我们目前的发现CaII IRT在7 $σ$在大气中的WASP-76 b使用互相关技术，这是一致的，与以前的检测CaII H&K线在同一颗行星上，和大气研究的其他超热彗星报告的日期。行星的低质量密度，以及我们对系外行星接收到的XUV辐射的计算表明，这颗行星是具有HeI蒸发包层的潜在候选者，因此，我们对这方面进行了进一步的研究。透射光谱周围的氦三重态显示了广泛的和红移的吸收信号，在这两个过境观察。然而，由于HeI谱线周围有很强的大地污染，观测的信噪比相对较低，我们无法明确地得出结论，如果吸收是由于WASP-76 b大气中存在氦，我们认为结果只是一个上限。最后，我们重新审视了其他线，如NaI，LiI，H $α$，和KI周围的传输谱。此处报告的这些线的上限与先前的研究一致。
2021-08-31 astro-ph.EP
Constraining planetary mass-loss rates by simulating Parker wind profiles with Cloudy
基于帕克风密度和速度分布的系外行星大气模型是追踪行星大气逃逸的光谱观测的常见选择。使用这些模型推断大气特性通常会导致温度和质量损失率之间的简并，从而提供对任一参数的弱约束。我们提出了一个框架，可以部分地解决这种退化的预期热层温度的更严格的约束。我们使用的光电离代码多云内的迭代方案来计算网格的一维帕克风模型的温度结构，包括辐射加热/冷却的影响，以及流体动力学效应（膨胀冷却和热平流）。我们约束的参数空间，通过识别模型是不自洽的，通过比较的模拟温度在他10830 $Å$线形成区域的温度假设在创建模型。我们证明了这一过程的模型的基础上HD 209458 b。通过调查帕克风模型与假设的温度在4000和12000 K之间，和$10^{8}$和$10^{11}$ g s $^{-1}$之间的质量损失率，我们能够排除这个参数空间的很大一部分。此外，我们适合的模型，以前的观测数据，并结合这两个约束，以找到一个首选的热层温度的$T=8200^{+1200}_{-1100}$ K和质量损失率的$\dot{M}=10^{9.84^{+0.24}_{-0.27}}$ g S $^{-1}$假设一个固定的大气成分，没有气体压力限制的恒星风。使用相同的程序，我们限制WASP-69 b，WASP-52 b，HAT-P-11 b，HAT-P-18 b和WASP-107 b的温度和质量损失速率。
2022-09-08 astro-ph.EP
The GAPS Programme at TNG. XXX: Characterization of the low-density gas giant HAT-P-67 b with GIARPS
本研究利用GIARPS和TESS数据，通过透射光谱和RML效应分析，表征了低密度气态巨行星HAT-P-67 b，发现其轨道对齐，并探测到He I吸收信号，表明大气正在蒸发。
2024-04-04 astro-ph.EP
