A large range of haziness conditions in hot-Jupiter atmospheres
我们提出了一个研究的光化学烟雾的系外行星大气的自洽模型的基础上,包括烟雾微物理,不平衡化学,辐射反馈。我们推导出所需的霾属性,以匹配HST观测10个热蒸发器。HAT-P-12 b、HD-189733 b、HD-209458 b和WASP-6 b要求霾质量通量在5 × 10 $^{-15}$和9 × 10 $^{-12} g.cm^{-2}.s^{-1}$之间,以匹配观测结果。平衡温度高于2000 K的WASP-12 b和WASP-19 b与霾的存在不相容,并且更适合重金属。HAT-P-1b和WASP-31 b没有显示出明确的证据,表明存在质量通量上限分别为10 $^{-15}$和10 $^{-16}g.cm^{-2}.s^{-1}$的霾,而WASP-17 b和WASP-39 b的质量通量上限为10 $^{-16} g.cm^{-2}.s^{-1}$。我们讨论了自洽模型的影响,我们推导出上限的阴霾丰度的光化学结果的基础上。我们的研究结果表明,HCN作为主要的烟雾前体高达1300 K的有效温度和CO以上。我们推导出的霾质量通量的基础上拟合的观测结果是一致的,与形成产率高达$\sim$ 6.4\%的光化学。考虑到所使用的低分辨率观测结果,不平衡化学对光谱的影响可以忽略不计,但会影响化学成分和温度分布。我们发现,烟雾产生更热的高层大气温度与光谱的可检测的影响。云可能对解释HD-209458…
2022-06-27 astro-ph.EP
HST PanCET program: A Cloudy Atmosphere for the promising JWST target WASP-101b
我们目前的结果,从哈勃太空望远镜(HST)全色比较系外行星宝库(PanCET)计划的WASP-101 b,一个高度膨胀的热木星和詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)早期发布科学(ERS)计划提出的社区目标之一的第一次观测。通过对WASP-101 b的单次观测,发现WASP-101 b的近红外透射光谱中没有明显的H $_2$ O吸收特征,因此排除了13σ处的清晰大气的可能性。因此,WASP-101 b不是JWST ERS计划的最佳目标,该计划旨在观察强分子传输特征。我们将WASP-101 b与经过充分研究且几乎相同的热木星WASP-31 b进行了比较。这两颗双行星在近红外波段显示出相似的温度-压力分布和大气特征。我们认为与WASP-101 b和WASP-31 b处于相同参数空间的系外行星也将表现出多云的透射光谱特征。对于未来的HST系外行星研究,我们的分析还表明,为了避免不必要的仪器系统学,探测器上的每个像素需要超过一个较低的计数限制。
2017-01-03 astro-ph.EP
Confirmation of WASP-107b's extended Helium atmosphere with Keck II/NIRSPEC
我们提出了探测氦在扩展大气中的亚土星WASP-107 b使用高分辨率($R \approx 25000$)近红外光谱凯克II/NIRSPEC。我们发现$7.26 \pm 0.24\%$(30 $σ$)的峰值过量吸收集中在10833 A处的HeI三重态上。氦吸收曲线的幅度和形状与CARMENES和HST先前对该行星逃逸氦的观测结果非常一致。这表明在两年的基线内,从行星逃逸的氦的特征没有显着的时间变化。这一结果证明了凯克II/NIRSPEC探测系外行星大气逃逸的能力,使其成为一个有用的工具,通过对HeI的地面观测,进一步了解系外行星大气的蒸发。
2020-01-21 astro-ph.EP
LRG-BEASTS: Ground-based Detection of Sodium and a Steep Optical Slope in the Atmosphere of the Highly Inflated Hot-Saturn WASP-21b
我们提出了高度膨胀的土星质量系外行星WASP-21 b的光学透射光谱,使用威廉赫歇尔望远镜上的ACAM仪器通过LRG-BEASTS调查(使用透射光谱的低分辨率地基系外行星大气调查)获得的三次凌日。我们的透射光谱覆盖4635-9000埃的波长范围,实现了197 ppm的平均过境深度精度,而一个大气尺度高度为246 ppm。我们在30埃的箱宽中检测Na I吸收,在>4 $σ$置信度下,其延伸超过100埃。我们没有看到钾离子吸收的证据。大气反演分析表明,H $_2$的瑞利散射斜率太陡,但与HD 189733 b的瑞利散射斜率非常相似。在我们的透射光谱中观察到的特征不能单独由恒星活动引起,对WASP-21的光度监测显示它是一颗不活跃的恒星。因此,我们得出结论,WASP-21 b大气中的气溶胶引起了我们观察到的陡坡,WASP-21 b是红外观测的一个很好的目标,以限制其大气金属丰度。
2020-08-03 astro-ph.EP
Simulation of 10830 Å absorption with a 3D hydrodynamic model reveals the solar He abundance in upper atmosphere of WASP-107b
WASP-107 b的透射光谱显示,在多普勒速度范围[-20; 10] km/s内,在10830 nm处的亚稳态HeI三重态位置有7-8%的吸收,比其他系外行星的吸收更强。利用一个专用的三维自洽流体动力学多流体模型,我们计算了WASP-107 b的膨胀高层大气,并在观测精度范围内再现了测量的HeI吸收剖面,将恒星XUV通量限制在1 a.u.时的(6-10)erg cm-2 s-1,高层大气氦丰度He/H为0.075 ~ 0.15。作用在亚稳HeI原子上的辐射压力是影响吸收轮廓形状的重要因素。它的影响是平衡的过程中碰撞减少人口的氦I亚稳态。总之,WASP-107 b中观测到的HeI吸收可以用预期的恒星-行星系的合理参数以及电子和原子碰撞过程的适当解释来解释。
2021-01-29 astro-ph.EP
Hot Exoplanet Atmospheres Resolved with Transit Spectroscopy (HEARTS) I. Detection of hot neutral sodium at high altitudes on WASP-49b
HD 189733 b是一颗典型的热木星,在其凌日期间,高分辨率的光学光谱学使得该行星的Na I D钠谱线得以解析,从而获得了该行星上层大气的极端条件。我们已经进行了HEARTS,系外行星高层大气的光谱调查,对热气巨星进行比较研究,并确定恒星辐射如何影响它们。在这里,我们报告了热土星质量行星WASP-49 b的第一次HEARTS观测。我们用ESO 3.6米望远镜的HARPS高分辨率摄谱仪观测了这颗行星。我们收集了WASP-49的126个光谱,涵盖了WASP-49 b的三次凌日。我们分析并模拟了行星凌日光谱,同时特别注意处理恒星起源的潜在虚假信号。我们光谱解决的Na I D线在行星大气中,并表明这些签名是不太可能产生的恒星污染。$2.0\pm0.5\%$(D $_2$)和$1.8\pm0.7\%$(D $_1$)的巨大反差要求在高海拔($\sim$ 1.5行星半径或$\sim$ 45,000 km)存在热中性钠($2,950^{+400}_{-500}$ K)。通过对WASP-49 b云量指数的估算,确定其大气在钠谱线探测高度为无云。WASP-49 b靠近蒸发沙漠的边界,相对于更远的行星(如HD 189733 b),它表现出增强的热层特征。
2017-02-01 astro-ph.EP
On spectroscopic phase-curve retrievals: H2 dissociation and thermal inversion in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-103 b
这项工作提出了一个重新分析的光谱相位曲线观测的超热木星WASP-103 b获得的哈勃太空望远镜(HST)和斯皮策望远镜。传统的1D和统一的1.5D光谱检索技术,允许映射的热结构和微量气体在这个星球上作为经度的函数的丰度。在白天,大气被发现有很强的逆温,与热分解的迹象跟踪连续H-不透明度。水蒸气遍布整个大气层,但丰度约为1 e-5,与这种分子的热分解一致。关于金属氧化物和氧化物,在WASP-103 b的热点和日照侧检测到FeH,但TiO和VO不存在可检测的量。还发现了CO和CH 4等含碳物种,但由于它们的检测依赖于HST和Spizer的组合,因此应谨慎解释检索到的丰度。自由和平衡化学检索总体上是一致的,允许恢复强大的金属丰度和C/O比为这颗行星的约束。相位曲线分析表明,WASP-103 b的大气与太阳元素比值是一致的。
2021-12-18 astro-ph.EP
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
Transmission Spectroscopy of the Hot-Jupiter WASP-12b from 0.7 to 5 microns
自从第一次报告在其昼侧大气中存在潜在的非太阳碳氧比(C/O)以来,高度辐射的系外行星WASP-12 b一直受到严格的审查,并成为许多后续观测的对象。此外,最近从WASP-12发现的恒星双星伴星~1”使观测数据的解释变得模糊。在这里,我们提出了新的地面多目标透射光谱观测WASP-12 b,我们获得了连续两个晚上在红色光学与Gemini-N/GMOS。在校正WASP-12的恒星同伴的影响后,我们发现这些数据排除了无云的H2大气,没有额外的不透明度来源。我们检测的透射光谱中的功能,可能是由于金属氧化物(如TiO和VO)的富O的气氛或金属氧化物(如TiH)的富C的气氛。我们还重新分析了来自HST/WFC 3的WASP-12 b的近红外透射光谱观测和来自Warm Spitzer的宽带透射光度测量。我们属性的WFC 3数据中的广泛的光谱功能,无论是H2O或CH 4和HCN的富O或富C的大气,分别。斯皮策的数据表明,在红外波长下,过境深度比模型预测的要浅,尽管统计显著性较低。WASP-12 b的多仪器宽波长分析表明,透射光谱可以很好地近似于一个简单的瑞利散射模型,行星终止温度为1870 +/- 130 K。我们的结论是,需要额外的高精度数据和孤立的光谱测量的伴星放置明确的约束WASP-12 b的大气成分。
2014-04-26 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
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
Probing the extreme planetary atmosphere of WASP-12b
我们报告的近红外测量的终结者区域的透射光谱和昼侧发射光谱的系外行星WASP-12 b获得使用HST WFC 3仪器。圆盘平均昼侧亮度温度平均约为2900 K,在1.46微米处达到峰值3200 K。我们模拟了一系列大气情况的发射和透射光谱,并证实了Crossfield等人(2012 b)最近的发现,即没有证据表明WASP-12 b的大气中C/O >1。假设一个物理上合理的气氛中,我们发现的证据表明,一些分子的存在与数据是一致的,但这些不透明度来源的贝叶斯信息准则(BIC)的基础上列入的理由是边际。我们还发现近红外主食光变曲线与少量的扁长畸变是一致的。作为这些数据的校准工作的一部分,我们进行了详细的研究,仪器系统使用65轨道的WFC 3-IR格里姆斯观测。仪器系统学主要由探测器相关的影响,这取决于探测器读出模式显着变化。WASP 12的256 x256子阵列观测使用简单的校准方法产生了在光子噪声限制的15%内的光谱测量。据估计,残留的系统性物质不到百万分之七十。
2013-05-22 astro-ph.EP
Kinetic and photochemical disequilibrium in the potentially carbon-rich atmosphere of the warm-Jupiter WASP-69b
本文通过非平衡气相模拟研究暖木星WASP-69b大气中垂直扩散和光化学对成分的影响,发现富碳环境促进CH4、C2H2和HCN生成,但C/O比仍无法通过现有观测唯一约束。
2025-01-14 astro-ph.EP
High-resolution confirmation of an extended helium atmosphere around WASP-107b
探索系外行星大气的蒸发是理解系外行星系统形成和演化的关键。紫外线中蒸发的主要示踪物是莱曼-α跃迁,它可以揭示扩展的外逸层。最近,近红外亚稳态氦三重态(1.08微米)揭示了几个系外行星的扩展热层,为蒸发打开了一扇新的窗口。我们的目标是在光谱上解决的第一个氦吸收签名检测WASP-107 b与HST/WFC 3。我们用高分辨率光谱仪CARMENES获得了WASP-107 b的一次凌日。在凌日期间,我们在行星静止框架中检测到5.54+/-0.27%的过量氦吸收特征。检测结果与之前使用WFC 3进行的检测结果一致。该特征显示在谱线的蓝色部分有过量吸收,表明HeI原子正在从WASP-107 b的大气中逃逸。我们解释的时间序列吸收光谱使用3D EVE代码。我们的观测结果可以通过将一个充满了半个洛希瓣的扩展热层和一个由亚稳态氦逃逸率(约为10^6 g/s)维持的大的外逸层尾部结合起来来解释。然而,在这种情况下,高层大气需要受到来自恒星的减少的光电离和辐射压力的影响,以使模型与观测结果相匹配。氦特征是从太空和地面探测到的。地面高分辨率信号带来了关于高层大气空间和动力学结构的详细信息,模拟表明,WASP-107 b的HeI信号探测了其热层和外逸层,从而将该信号确定为系外行星高层大气的可靠探测器。用近红外高分辨率摄谱仪(如CARMENES、SPIRou或NIRPS)进行的巡天将通过氦三重态提供对系外行星…
2019-01-23 astro-ph.EP
Hot Exoplanet Atmospheres Resolved with Transit Spectroscopy (HEARTS) - II. A broadened sodium feature on the ultra-hot giant WASP-76b
高分辨率光谱学是从地面探测系外行星大气的有力工具。钠D线的截面很大,特别适合于在这种情况下研究大气的上层。我们报告的结果从心脏,光谱调查的系外行星大气,进行比较研究的热气巨星,以确定恒星辐射的影响。在该系列的第二个装置中,我们重点介绍了超热巨型WASP-76 b上中性钠的检测。我们使用ESO 3.6米望远镜的HARPS高分辨率摄谱仪观测了行星的三次凌日,并收集了175个WASP-76的光谱。我们反复探测行星大气中中性钠的吸收特征($0.371\pm0.034\%$ ; $10.75 σ$在$0.75$窄带中)。钠谱线具有半高宽为$27.6\pm2.8$ km·s $^{-1}$的高斯分布。这比HARPS的谱线扩展函数($2.7$ km s $^{-1}$)宽得多。我们推测,观测到的增宽可以追溯到这颗超高温气体巨星的高层大气的超旋转。
2019-01-30 astro-ph.EP
Ground-based near-UV observations of 15 transiting exoplanets: Constraints on their atmospheres and no evidence for asymmetrical transits
在近紫外线下观测到的系外行星凌日被用来研究其大气层的散射特性和可能的恒星-行星相互作用。我们观测了15颗系外行星的初次凌日(CoRoT-1b、GJ 436 b、HAT-P-1b、HAT-P-13 b、HAT-P-16 b、HAT-P-22 b、TrES-2b、TrES-4 b、WASP-1b、WASP-12 b、WASP-33 b、WASP-36 b、WASP-44 b、WASP-48 b和WASP-77 Ab),以更新其行星参数、星历表、在它们的过境深度中搜索波长依赖性以限制它们的大气,并确定在它们的光变曲线中是否可见不对称。在这里,我们提出了12个目标(CoRoT-1b,GJ 436 b,HAT-P-1b,HAT-P-13 b,HAT-P-22 b,TrES-2b,TrES-4 b,WASP-1b,WASP-33 b,WASP-36 b,WASP-48 b和WASP-77 Ab)的第一个地基近紫外光变曲线。我们发现,所有的近紫外跃迁都没有表现出非球面对称性,这一结果与Ben-Jaffel等人和Turner等人最近的理论预测相一致。多波长测光表明,在10个目标中,从近紫外到光学波长的跃迁深度是恒定的(暗示云),以及5个目标中随波长变化的过境深度(暗示其大气中的瑞利或气溶胶散射)。我们还提出了一个较小的近紫外线过境深度比在WASP-1b中的光学测量的第一次检测和可能的不透明度源,可…
2016-03-08 astro-ph.EP
Neutral Cr and V in the atmosphere of ultra hot jupiter WASP-121 b
超热木星(UHJ)是平衡温度超过2000 K的巨型系外行星,是研究行星大气金属成分的理想实验室。在这些温度下,富含金属的分子热分解成它们的组成元素,使得这些气氛有利于元素表征。几种元素,主要是离子化金属,最近已被发现在UHJ使用高分辨率过境光谱。即使许多中性过渡金属(例如,Fe,Ti,V,Cr)预计是光学/NUV不透明度的强来源,因此,影响UHJ低层大气中的辐射过程,迄今为止仅检测到Fe I。我们对UHJ WASP-121 b中的原子种类进行了系统的搜索。使用理论模型,我们提出了一个度量来预测原子物种可能在这样的行星上检测到高分辨率的透射光谱。我们在WASP-121 b的观测中寻找预测的物种,并报告了在3.6 $σ$和4.5 $σ$的系外行星中首次检测到中性过渡金属Cr I和V I。我们确认以前检测到的Fe I和Fe II。而Fe II以前在NUV中检测到,我们在光学中检测到它。我们推断,中性元素Fe I,V I和Cr I存在于低层大气中,热化学平衡预测,而Fe II是在高层大气中的光电离的结果。我们的研究强调了UHJ丰富的化学多样性。
2020-06-10 astro-ph.EP
WASP-127b transmission spectrum]{Abundance measurements of H$_{2}$O and carbon-bearing species in the atmosphere of WASP-127b confirm its super-solar metallicity
系外行星大气的化学丰度可以提供有关行星的整体组成、形成途径和演化历史的宝贵信息。具有大的、相对无云的大气层的系外行星,以及围绕明亮恒星运行的系外行星,为精确的丰度测量提供了最好的机会。因此,我们使用哈勃和斯皮策太空望远镜测量了明亮(V~10.2)、大(1.37 R $_{J}$)、亚土星质量(0.19 M $_{J}$)的系外行星WASP-127 b在近紫外到近红外波长范围(0.3 - 5 $μ$ m)的透射光谱。我们的研究结果显示了一个功能丰富的透射光谱,吸收Na,H $_{2}$ O,和CO $_{2}$,和波长相关的散射小颗粒凝聚体。我们运行了两种类型的大气反演模型:一种是强制化学平衡,另一种是自由拟合丰度。我们反演的Na、O和C的化学平衡丰度都是超太阳的,相对于太阳的丰度值分别为9 $^{+15}_{-6}$、16 $^{+7}_{-5}$和26 $^{+12}_{-9}$。尽管给出了相互矛盾的C/O比,两次检索都给出了超太阳CO $_{2}$体积混合比,这增加了WASP-127 b的散装金属丰度是超太阳的可能性,因为CO $_{2}$丰度对大气金属丰度高度敏感。我们在13.7 $σ$的显著性下检测到水。我们对Na的探测与以前的地面探测一致,尽管我们发现的丰度要低得多,尽管灵敏度提高了,但我们也没有发现Li或K的证据。在未来,JWST的光谱学将能够限制WASP-127 b的…
2020-10-15 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
Cloudy solutions for the clear skies of WASP-80b: 3D cloud feedback on the atmosphere and spectra of a warm Jupiter
Université de la Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange(蔚蓝海岸大学,蔚蓝海岸天文台,法国国家科学研究中心,拉格朗日实验室);Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(杨振宁研究所与物理与天文学院,上海交通大学);Center for Space and Habitability, University of Bern(太空与宜居中心,伯尔尼大学);Johns Hopkins Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Steward Observatory(斯图尔德天文台);Department of Astronomy, University of Wisconsin–Madison(天文学系,威斯康星大学麦迪逊分校);Department of Astronomy and Astrophysics, University of California at Santa Cruz(天文学与天体物理学系,加州大学圣克鲁兹分校);Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University(物理与天文学系,约翰斯·霍普金斯大学);California Institute of Technology(加利福尼亚理工学院)
研究WASP-80b大气中的云覆盖和化学组成,发现其光谱仅能由无云或大颗粒云解释,强调云粒子大小和垂直分布对解释系外行星光谱的重要性。
2026-03-26 astro-ph.EP
A Cloudy Fit to the Atmosphere of WASP-107 b
Tsinghua University(清华大学);SRON Netherlands Institute for Space Research(荷兰空间研究所);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen(格罗宁根大学卡普坦天文研究所);Leiden Observatory, Leiden University(莱顿大学莱顿天文台)
通过JWST光谱数据,结合物理云模型和自洽温度分布,研究WASP-107 b的硅酸盐云形成机制,发现需中等垂直扩散系数以解释近红外分子带强度和10微米云特征,推导出金属度为太阳的17倍。
2026-03-12 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
Tentative detection of titanium oxide in the atmosphere of WASP-69 b with a 4m ground-based telescope
使用4米地基望远镜SOAR对膨胀土星质量行星WASP-69 b进行光学透射光谱研究,通过高斯过程拟合凌星光变曲线,发现大气中存在瑞利散射并初步探测到TiO吸收特征,证明了该望远镜在系外行星大气研究中的能力。
2023-03-23 astro-ph.EP
Evidence for chromium hydride in the atmosphere of Hot Jupiter WASP-31b
上下文对系外行星大气层的描述显示出其成分的广泛多样性。热蒸发器具有适当的温度来容纳金属化合物,这些金属化合物应该可以通过透射光谱法检测到。目标。我们的目标是通过测试各种化学物质来解释光谱,从而检测热闪烁体(特别是WASP-31 b)透射光谱中的外来物质。方法.我们使用贝叶斯检索框架TauREx II对WASP-31 b的公开传输数据进行重新分析。我们检索各种组合的不透明度的25个物种,以确定所需的最小集,以适应所观察到的光谱。结果我们报告的证据氢化铬(CrH),水和K在WASP-31 b的光谱特征。与没有任何特征的平面模型相比,仅CrH模型是优选的,其统计显著性为~3.9 sigma。发现由CrH+H2O组成的模型分别比仅CrH和仅H2O模型具有约2.6 sigma和约3 sigma置信度。在H2O+CrH模型中,在~2.2 σ处发现了K的加入的弱证据,尽管在早期研究中对与此签名相关的数据点的保真度提出了质疑。最后,发现包含碰撞诱导吸收和瑞利散射斜率,与平面模型相比置信度约为3.5 sigma。这项分析首次提供了在热木星大气中存在CrH的证据。在检索的温度为1481 K,大气的WASP-31 b是热到足以主机气态含铬物种。反演的丰度与热平衡化学预测和L型褐矮星大气中发现的丰度吻合得很好。然而,使用VLT FORS 2数据的额外检索导致未检测到CrH。JWST的未来报道有可能确认检测…
2020-12-22 astro-ph.EP
Detection of Ionized Calcium in the Atmosphere of the Ultra-Hot Jupiter WASP-76b
最近对超热木星WASP-76 b的观测揭示了大气物种的多样性。在这里,我们提出了新的高分辨率过境光谱的WASP-76 b与GRACES在双子座北天文台,作为基线的大型和长期计划“探索多样性的系外行星大气层在高光谱分辨率”(系外行星与双子座光谱,或简称ExoGemS)。由于$400 - 1050$ nm的宽光谱范围,这些观测结果使我们能够搜索一系列原子物种。我们恢复吸收功能,由于中性钠(Na I),并报告了一个新的检测离子钙(Ca II)三重态在~ $850$ nm的大气中的WASP-76 b,补充了以前的检测的Ca II H & K线。三重态的谱线深度在~ $849.2$ nm处为$0.295 \pm 0.034$ %,在~ $854.2$ nm处为$0.574 \pm 0.041$ %,在~ $866.2$ nm处为$0.454 \pm 0.024$ %,对应的有效半径接近(但在)行星的洛希半径。这些测得的线深度显着大于模型LTE和NLTE光谱的基础上计算的压力-温度分布假设辐射平衡的预测。这种差异表明,我们的观测所探测的层要么比辐射平衡和/或流体动力学状态所预测的要热得多。我们的研究结果揭示了这个超热世界的异国情调,并将为ExoGemS调查的未来分析提供信息。
2021-09-09 astro-ph.EP
Atmosphere escape inferred from modelling the H$α$ transmission spectrum of WASP-121b
利用Ly $α$在远紫外波段的过量吸收,在一些系外行星周围探测到了恒星X射线和极紫外驱动下的氢逃逸大气。在光学波段,H $α$的过量吸收也被地面仪器发现。然而,到目前为止,还不能确定由XUV驱动的大气逃逸是否会导致这种吸收。本文采用XUV驱动的流体动力学模拟方法,结合详细能级布居和辐射转移过程的计算,对WASP-121 b进行了研究。我们的基准模型预测WASP-121 b的质量损失速率为1.28 $\times$ 10 $^{12}$ g/s。由于高温和由基准模型预测的Ly $α$强度,许多氢原子被填充到第一激发态。结果表明,用我们的模型模拟的H $α$的透射谱与观测结果基本一致。通过与H $α$在不同观测时刻的吸收值比较,发现恒星XUV辐射在0.5 - 1.5倍置信值范围内变化,这可能反映了恒星活动的变化。最后,通过比较H $α$的等效宽度,我们发现行星风的超音速区对H $α$的吸收贡献很大,这表明由主星的XUV辐射驱动的高层大气的跨音速外流可以被地基望远镜探测到,H $α$可以作为逃逸大气的一个很好的指示器。
2021-02-07 astro-ph.EP
LRG-BEASTS: sodium absorption and Rayleigh scattering in the atmosphere of WASP-94A b using NTT/EFOSC2
我们提出了WASP-94 A b的光学透射光谱,这是这个高度膨胀的热木星的第一个大气特征。这颗行星的半径为$1.72^{+0.06}_{-0.05}$ R $_{\textrm{Jup}}$,质量只有$0.456^{+0.032}_{-0.036}$ M $_{\textrm{Jup}}$,平衡温度为$1508 \pm 75$ K。我们在智利拉西拉的ESO新技术望远镜(NTT)上用EFOSC 2仪器观测了这颗行星的凌日光谱:这是NTT/EFOSC 2首次用于透射光谱。对于$\sim200$埃的面元宽度,我们实现了$128$ ppm的平均渡越深度精度。这种高精度部分是通过将所有波长箱中的高斯过程超参数联系起来实现的。由此产生的透射光谱,跨越$3800 - 7140$埃的波长范围,表现出钠吸收与$4.9σ$的意义,这表明一个相对无云的大气。钠信号可能变宽,最佳拟合宽度为$78_{-32}^{+67}$埃,而仪器分辨率为$27.2 \pm 0.2$埃。我们还检测到一个陡峭的斜率在蓝端的透射光谱,表明存在的瑞利散射在大气中的WASP-94 A b。检索模型显示的证据所观察到的斜率是超瑞利和潜在的原因进行了讨论。最后,我们在WASP-94 A的CaII H&K线中发现了狭窄的吸收核心,这表明该恒星被逃离热木星的气体所笼罩。
2022-01-06 astro-ph.EP
Exploring the deep atmospheres of HD 209458b and WASP-43b using a non-gray general circulation model
用三维大气环流模型(GCM)进行的模拟表明,在热彗星中观察到的半径膨胀背后的一个潜在驱动因素可能是能量从高度辐照的光球层向下平流到更深层。在这里,我们比较了非膨胀热木星WASP-43 b和典型膨胀热木星HD 209458 b内的动态热传输,具有相似的有效温度。我们调查到什么程度的辐射驱动的加热和冷却的光球(在压力小于1巴)影响更深的温度分布(在1至700巴之间的压力)。我们的模拟与新的非灰色三维辐射流体动力学模式expRT/MITgcm显示,WASP-43 b的深部温度分布与一个相对寒冷的对流层。然而,HD 209458 b的深层并不收敛,并且无论使用冷或热初始状态都几乎保持不变。此外,我们表明,不同的流动结构,在深大气层出现。在那里,我们发现WASP-43 b表现出一个深赤道急流,这是由相对较快的潮汐锁定旋转驱动的(0.81天),而HD 209458 b(3.47天)。然而,通过比较不同的旋转周期的模拟,我们发现,所产生的流动结构只在很小程度上影响在深层大气中的温度演变,这几乎是完全由辐射加热和冷却。此外,我们发现,更深的层的演化可以影响的3D温度结构的光球WASP-43 b。因此,WASP-43 b的向阳面发射光谱可能会对更深处发生的动力学过程提供更多的信息。
2022-10-03 astro-ph.EP
The Mantis Network II: Examining the 3D high-resolution observable properties of the UHJs WASP-121b and WASP-189b through GCM modelling
超高温超导体(UHJ)的大气层是在低和高光谱分辨率下探测分子和原子的主要目标。我们研究了UHJs WASP-121 b和WASP-189 b的大气层,通过使用高温相关k不透明度方案对这些行星进行3D大气环流模型(GCM),其中包括紫外线(UV)吸收物质。然后,在低和高光谱分辨率下对GCM结果进行后处理,并与现有数据进行比较。高分辨率结果与分子和原子模板交叉相关,以产生模拟分子检测。我们的GCM模型产生类似的温度-压力(Tp)结构的趋势,以前的一维辐射对流平衡模型的UHJ。此外,紫外线不透明度的包含极大地塑造了UHJ大气的高海拔,低压区域的热和动力学特性,由于紫外线的吸收,具有尖锐的T-p反转。这表明,光学波长,高分辨率观测探测一个动态不同的高层大气区域,而不是更深的射流形成层。
2022-10-21 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
A hydrodynamic study of the escape of metal species and excited hydrogen from the atmosphere of the hot Jupiter WASP-121b
本研究扩展一维高层大气流体动力学逃逸模型并耦合Ly$α$蒙特卡罗辐射传输,模拟热木星WASP-121b的金属物种与激发态氢,证明多吸收线分析可更强约束大气性质,且洛希瓣溢出驱动的高质量损失率对解释谱线展宽至关重要。
2023-04-14 astro-ph.EP
Hot Exoplanet Atmospheres Resolved with Transit Spectroscopy (HEARTS) VI. Non-detection of sodium with HARPS on the bloated super-Neptune WASP-127b
WASP-127 b是迄今为止发现的最膨胀的系外行星之一,质量只有$3.4$海王星的质量,但半径大于木星。它也位于海王星沙漠的边界,这说明缺乏高辐射的海王星大小的行星,并且仍然知之甚少。它的大尺度高度和明亮的主星使凌日的WASP-127 b成为透射光谱学中有价值的目标。我们使用组合的EulerCam和TESS光曲线来重新计算系统的参数。此外,我们提出了一个深入的搜索钠在四个过境观测的WASP-127 b,获得的一部分,热系外行星大气解决过境光谱(HEARTS)调查与高精度径向速度行星搜索器(HARPS)光谱仪。另一个团队独立分析了这个数据集的两个晚上,声称检测到的钠与之前对地面和太空数据的研究不一致。我们发现,这种大钠检测实际上是由于污染从碲钠排放和低S/N在深恒星钠线的核心。当适当考虑这些效应时,先前的钠信号被降低为$0.46\pm0.20\%$($2.3σ$)的吸收,这与用其他仪器进行的WASP-127 b过境分析一致。我们可以将高斯分布拟合到D2线,然而,D1线没有被检测到,这表明如果钠存在于大气中,则存在不寻常的线比。将需要在高分辨率和高灵敏度下对WASP-127进行跟踪,以确定钠的存在并分析其线形。
2020-11-02 astro-ph.EP
Detection of sodium in the atmosphere of WASP-69b
凌日光谱是表征系外行星大气的最常用方法之一。从地面上进行这些观测,由于地球大气及其固有的变化,是非常具有挑战性的,但高光谱分辨率观测克服了这一困难,解决了谱线,并利用地球,主星和系外行星的不同多普勒速度。我们分析了太阳系外行星WASP-69 b在589 nm处的Na I双重峰的透射光谱,WASP-69 b是一颗周期为3.868天的K型恒星,并将分析结果与众所周知的热木星HD 189733 b进行了比较。我们还分析了WASP-69 b的Rossiter-McLaughlin效应。在TNG望远镜上用HARPS-North摄谱仪(R = 115000)观测到WASP-69 b的两次凌日。我们进行了大地污染减法的基础上观察到的光谱和大地水模型之间的比较。然后,遵循差分光谱学的一般步骤来提取透射光谱。该方法进行了测试与档案过境数据的广泛研究的系外行星HD 189733 b,获得了HARPS南摄谱仪在ESO 3.6米望远镜,然后应用到WASP-69 b数据。对于HD 189733 b,我们光谱解析Na I双重峰并测量$0.72\pm0.05\%$(D2)和$0.51\pm0.05\%$(D1)的线对比度,以及$0.64\pm0.04$双(D2)和$0.60\pm0.06$双(D1)的半峰宽,与先前发表的结果一致。测量${\sim}0.04$的净蓝移。对于WASP-69 b,仅测量D2线的对比度…
2017-10-17 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
The GAPS Programme at TNG XXXVIII. Five molecules in the atmosphere of the warm giant planet WASP-69b detected at high spectral resolution
大气层外特征描述领域正在以惊人的速度发展。现在可以对数十颗系外行星进行大气观测,主要是热和温暖的膨胀气体巨星,并且继续检测到新的分子种类,揭示出比以前预期的更丰富的大气成分。由于其温暖的平衡温度(963 $\pm$ 18 K)和低密度(0.219 $\pm$ 0.031 g cm $^{-3}$),近距离气体巨星WASP-69 b代表了大气特征的黄金目标。为了在WASP-69 b的大气中寻找分子并研究其性质,我们在国家伽利略望远镜上使用GIANO-B近红外光谱仪进行了高分辨率透射光谱分析。我们观察到WASP-69 b的三次凌日事件。在凌日过程中,由于行星径向速度的巨大变化,行星谱线会发生多普勒频移,这使我们能够将行星信号与准静态的大地和恒星光谱分离开来。考虑到这三个晚上,我们报告了CH $_4$、NH $_3$、CO、C $_2$ H $_2$和H $_2$ O的检测,其水平高于$3.3σ$。我们没有鉴定出HCN和CO $_2$的存在,置信水平高于3 $σ$。这是首次在一颗温暖的巨行星的大气中同时检测到五种分子。这些结果表明,WASP-69 b的大气可能是富碳的,其特征是存在不平衡化学。
2022-07-21 astro-ph.EP
Detection of sodium absorption in WASP-17b with Magellan
我们提出了在太阳系外行星WASP-17 b的大气中检测钠吸收的方法,WASP-17 b是一颗膨胀的“热木星”,位于一颗F6矮星周围的紧密轨道上。用6.5米麦哲伦望远镜上的MIKE摄谱仪对WASP-17进行了过境观测,分析了钠I 'D'双重谱区的过量行星大气吸收。利用星际钠吸收线作为参考,我们在恒星钠吸收特征周围的1.5带宽处检测到0.58 \pm 0.13%的过量凌日信号,置信度为4.5 σ。这一结果与之前VLT在WASP-17 b中探测到的钠一致,证实了该行星具有高度膨胀的大气层。
2012-08-04 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
Methane Throughout the Atmosphere of the Warm Exoplanet WASP-80b
本研究利用JWST的NIRCam仪器观测温暖木星WASP-80b的透射和发射光谱,在大于6-sigma显著性下首次明确探测到甲烷,其丰度与理论预测的太阳至次太阳C/O比及约5倍太阳金属丰度相符。
2023-09-07 astro-ph.EP
Characterisation of the upper atmospheres of HAT-P-32 b, WASP-69 b, GJ 1214 b, and WASP-76 b through their He I triplet absorption
本研究通过高分辨率 He I 三重态吸收观测结合1D流体动力学与非局部热力学平衡模型,表征了多颗系外行星的上层大气状态与质量损失率,发现光蒸发外流通常非常轻。
2023-04-07 astro-ph.EP
The radiative and dynamical impact of clouds in the atmosphere of the hot Jupiter WASP-43 b
该研究利用耦合温度依赖云辐射反馈的三维 GCM 模拟热木星 WASP-43 b,揭示不同凝析物、粒径和金属度下云对风场、温度结构及光谱相位曲线的影响,并结合多望远镜观测约束其夜侧云性质。
2024-01-25 astro-ph.EP
Water, High-Altitude Condensates, and Possible Methane Depletion in the Atmosphere of the Warm Super-Neptune WASP-107b
超级海王星系外行星WASP-107 b是一个令人兴奋的大气特征目标。它有一个异常大的大气层高度和一个小而明亮的宿主星,这增加了精确限制其当前性质和形成历史的可能性。我们报告了对WASP-107 b的首次大气研究,这是哈勃太空望远镜对其近红外透射光谱的测量。我们用两种技术确定了行星的组成:基于透射光谱的大气反演和基于观测质量和半径的内部结构建模。内部结构模型设定了$30\times$太阳大气金属丰度的$3\,σ$上限。透射光谱显示强有力的证据吸水($6.5\,σ$信心),和检索的水丰度是一致的预期太阳丰度模式。推断的碳氧比是太阳下的$2.7\,σ$的信心,我们归因于可能的甲烷消耗在大气中。光谱特征小于预测的无云成分,穿越不到一个尺度高度。在高海拔(0.1 - 3毫巴)需要一个厚的冷凝层,以配合观测。我们发现,物理动机的云模型与中等沉降效率($f_\mathrm{sed} = 0.3$)或具有0.3 $μ$ m的颗粒大小的薄雾重现所观察到的光谱特征振幅。总的来说,这些发现说明了系外行星大气的多样性和复杂性。未来的观测设施会提供更高的精度和更广的光谱覆盖范围,社会可以期待更多这样的结果。
2018-04-30 astro-ph.EP
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
CRIRES+ and ESPRESSO reveal an atmosphere enriched in volatiles relative to refractories on the ultra-hot Jupiter WASP-121b
本研究利用CRIRES+和ESPRESSO同时测量超热木星WASP-121b大气中挥发物(C、O)与难熔物(Fe、Ni)的丰度,发现成冰元素相对富集,表明该行星可能形成于远离恒星的富挥发物环境。
2024-10-23 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
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
Evidence of Titanate Clouds in the Day-side Atmosphere of the Ultra-Hot Jupiter WASP-121b
Universidad Diego Portales(迭戈帕塔尔斯大学);Centro de Excelencia en Astrofı́sica y Tecnologı́as Afines (CATA)(天体物理学及相关技术卓越中心)
WASP-121b的白昼大气中首次发现钛酸盐云,揭示了超热木星大气的化学特征及高C/O比值。
2025-11-05 astro-ph.EP
Investigating the physical properties of transiting hot Jupiters with the 1.5-m Kuiper Telescope
我们提供了11颗热木星过境系外行星(CoRoT-12 b,HAT-P-5 b,HAT-P-12 b,HAT-P-33 b,HAT-P-37 b,WASP-2b,WASP-24 b,WASP-60 b,WASP-80 b,WASP-103 b,XO-3b)的新测光数据,以更新其行星参数并限制有关其大气的信息。这些对CoRoT-12 b、HAT-P-37 b和WASP-60 b的观测是它们发现以来的第一个后续数据。此外,WASP-80 b和WASP-103 b的第一个近紫外跃迁。我们比较我们的分析结果与以前的工作,寻找过境时间变化(TTVs)和过境深度的波长依赖性。TTV可能是系统中存在第三个天体的证据,行星半径随波长的变化可以帮助限制系外行星大气层的性质。对于WASP-103 b和XO-3b,我们发现了一个可能的过境深度的变化,这可能是在其大气中散射的证据。发现HAT-P-37 b的B带渡越深度小于其近红外渡越深度,并且这种变化可能指示TiO/VO吸收。从2-4.6 $σ$检测到这些变化,因此需要后续观察来确认这些结果。此外,其中5颗行星(HAT-P-5 b、HAT-P-12 b、WASP-2b、WASP-24 b、WASP-80 b)的光谱在可见光波段都是平坦的,这表明它们的大气层中可能存在云。我们计算了所有目标的精确轨道周期和星历,这将有助于未来的观测。在我们的分析中,除了WAS…
2017-08-26 astro-ph.EP
Coupling haze and cloud microphysics in WASP-39b's atmosphere based on JWST observations
本研究通过云微物理模型模拟WASP-39b大气中Na2S和MgSiO3在光化学雾霾上的凝结,结合JWST等观测,发现Na2S云影响水波段和钠谱线,雾霾贡献紫外-可见斜率,并再现SO2和CO2吸收特征。
2023-11-13 astro-ph.EP
Clouds form on the hot Saturn JWST ERO target WASP-96b
WASP-96 b是一颗热的土星系外行星,其平衡温度完全在天文学预期的广泛云形成范围内。哈勃/WFC 3,斯皮策/IRAC和VLT/FORS 2的先前观测已经被合并到一个单一的光谱中,其中检索表明有一个寒冷但无云的大气。最近,詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)作为早期释放观测(ERO)的一部分观测到了这颗行星。从3D GCM expeRT/MITgcm结果中提取1D剖面,并用作动力学非平衡模型的输入,以研究混合组成的矿物云颗粒的形成。ARCiS的检索框架应用于前JWST WASP-96 b过境光谱调查多云模式和假设的无云过境光谱之间的明显矛盾。据预测,云在WASP-96 b的大气中无处不在。硅酸盐材料贡献在40%和90%之间,因此,在影响光谱的低压区域中,金属氧化物也贡献高达40%。我们探讨如何匹配这些多云模式与目前可用的大气过境光谱。垂直混合的减少会使云在大气中沉降得更深,而云粒子孔隙度的增加会降低云在近红外和光学区域的不透明度。这两种效应都允许观察到更清晰的分子特征,同时仍然允许云在大气中。WASP-96 b的大气层不太可能没有云。HST,Spitzer和VLT光谱的检索也表明,多个混浊的解决方案重现的数据。JWST观测将受到云的影响,即使在NIRISS波长范围内,云顶压力也会有一个数量级的变化。NIRSpec的长波长端和MIRI的短波长端可以探测WASP-96 b上终结者的边…
2022-11-01 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
WASP-39b: exo-Saturn with patchy cloud composition, moderate metallicity, and underdepleted S/O
Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院空间研究所);Graz University of Technology(格拉茨工业大学);KU Leuven(鲁汶大学);Niels Bohr Institute(尼尔斯·玻尔研究所)
WASP-39b大气存在斑驳云层,其S/O比值因冷凝不足,需通过硫气体物种联系原始元素丰度,云层复杂性挑战传统模型。
2025-12-02 astro-ph.EP
Titanium oxide and chemical inhomogeneity in the atmosphere of the exoplanet WASP-189b
大气层的温度随着高度的增加而降低,除非存在短波吸收体,从而导致逆温。臭氧在地球大气层中起着重要作用。在高度辐射的系外行星的大气中,短波吸收剂预计是氧化钛(TiO)和氧化钒(VO)。TiO和VO的探测已被声称使用低和高光谱分辨率观测,但后来的观测未能证实这些说法或推翻了它们。在这里,我们报告的明确检测TiO超热木星WASP-189 b使用高分辨率透射光谱。该检测基于将互相关技术应用于TiO的460至690 nm的许多谱线。此外,我们报告了金属的检测,包括中性和单离子化的铁和钛,以及铬,镁,钒和锰(Fe,Fe+,Ti,Ti+,Cr,Mg,V,Mn)。检测到的物种的线的位置不同,我们解释为在其化学丰度的空间梯度的结果,使它们存在于不同的区域或动态制度。这是来自高分辨率地基光谱学的系外行星大气三维热化学分层的直接观测证据。
2022-01-30 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
No umbrella needed: Confronting the hypothesis of iron rain on WASP-76b with post-processed general circulation models
高分辨率光谱是系外行星大气三维过程的独特指标。例如,在2020年,Escherreich等人报告了来自ESTERO摄谱仪的透射光谱,从超热的木星WASP-76 b产生了巨大的多普勒蓝移。对这些观测结果的解释援引了地球大气层低温区域气相铁凝结的玩具模型。在这项工作中,我们正演模拟的大气WASP-76 b的双灰色大气环流模式(GCMs)和射线击中辐射转移诊断行星的高分辨率透射光谱。我们确认,一个物理机制驱动强大的东西不对称性整个终结者必须存在重现大多普勒蓝移WASP-76 b的传输频谱。我们确定低大气阻力和深辐射对流边界的必要组成部分,我们的GCM产生这种不对称性(后者是与现有的斯皮策相位曲线)。然而,我们不能再现的幅度或时间依赖性的WASP-76 b多普勒签名与气相铁凝聚单独。相反,我们发现由$\rm Al_2O_3$、Fe或$\rm Mg_2SiO_4$组成的高海拔光学厚云与Escherreich等人的观测结果相吻合--凝结的贡献很小。通过允许一个小的轨道偏心率($e \approx 0.017$),进一步改进了这种拟合,与先前的WASP-76 b轨道约束一致。我们还通过重现Tabernero等人2021年在WASP-76 b中检测到的几乎所有物种的谱线来验证我们的前向模型光谱。我们的程序在诊断相位分辨多普勒频移方面的成功证明了物理,自洽,三维模拟在建模系外行星大气的高分辨率光谱方…
2021-12-16 astro-ph.EP