The Hubble PanCET program: Transit and Eclipse Spectroscopy of the Strongly Irradiated Giant Exoplanet WASP-76b
平衡温度超过2000 K的超热超导体是独特有趣的目标，因为它们为我们提供了在极端条件下大气行为的重要见解。这类巨行星从其主恒星接收强烈的辐射，通常具有强烈的辐射和高度膨胀的大气。在如此高的温度下，预计云的形成将被抑制，并且可能发生水蒸气的热分解。利用哈勃空间望远镜（HST）和$Spitzer$对超热木星WASP-76 b进行了7次凌日和5次日食观测，全面研究了其大气化学和物理过程。我们检测到TiO和H $_2$ O在光学和近红外渡越光谱中的吸收。一些中性和离子化重金属（如Fe、Ni、Ti和SiO）的额外吸收有助于解释短波长渡越光谱。二次食光谱显示出微弱的水的功能，但在斯皮策的4.5 $μ$ m波段强烈的CO排放功能，表明一个倒置的温度压力分布。我们用自洽PHOENIX模型和反演模型（ATMO $\&$ PLATON）的组合分析了过境和发射光谱。这两个光谱都很好地拟合的自洽PHOENIX向前大气模型在太阳金属丰度的化学和辐射平衡，增加了越来越多的证据表明，TiO/VO和NUV重金属不透明度是突出的NUV光学不透明度源在平流层中的超热蒸发器。
2021-07-13 astro-ph.EP
HST PanCET program: Non-detection of atmospheric escape in the warm Saturn-sized planet WASP-29 b
短周期气态巨系外行星由于其巨大的尺度高度和强烈的高能辐射，容易受到强烈的大气逃逸。这个过程被认为是普遍存在的，但到目前为止，我们只在热木星和温暖的海王星中探测到了大气逃逸的直接证据。在不同的辐射水平下，土星大小的中间系外行星的案例很少，这使得人们无法详细了解热气巨星大气逃逸的基本物理学。我们的目标是评估温暖的（$T_\mathrm{eq} = 970$ K）土星WASP-29 b的高能环境，并寻找大气逃逸的特征。我们使用哈勃太空望远镜的远紫外（FUV）观测来分析WASP-29 b过境期间H I，C II，Si III，Si IV和NV的通量时间序列。在3 $σ$置信度下，我们排除了Lyman- $α$蓝翼中大于92%和红翼中大于19%的任何运输中H I吸收。我们发现在133.45 nm处的基态C II发射谱线中$39\%^{+12\%}_{-11\%}$的在途通量降低。但由于这个信号只在一次访问中出现，因此很难将基态C II信号归因于行星或恒星。我们将3 $σ$的吸收上限分别为40%，49%和24%的Si III，Si IV，和激发态C II在133.57 nm。低活动水平和微弱的X射线光度表明WASP-29是一颗古老的不活跃恒星。能量有限的近似与主机的重建EUV光谱相结合，表明该行星正在以$4 \times 10^9$ g s $^{-1}$的速度失去其大气。Lyman- $α$…
2021-04-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Transmission Spectroscopy of WASP-79b from 0.6 to 5.0 $μ$m
作为PanCET计划的一部分，我们对WASP-79 b进行了光谱研究，WASP-79 b是一颗膨胀的热木星，围绕波江座的一颗F型恒星运行，周期为3.66天。基于Smalley等人（2012年）的原始WASP和TRAPPIST测光，我们检查了HST/WFC 3（1.125 - 1.650 $μ$ m），Magellan/LDSS-3C（0.6 - 1 $μ$ m）数据和Spitzer数据（3.6和4.5 $μ$ m）。使用所有三个仪器的数据，我们将水丰度限制为-2.20 $\leq$ log（H $_2$ O）$\leq$ -1.55。我们提出了这些结果以及大气反演分析的结果，这有利于包括FeH和H $^-$在大气模型。我们还提供了基于Smalley，HST/WFC 3，LDSS-3C，Spitzer和TESS过境时间的更新星历。WASP-79 b具有可探测的水特征，并占据了温度/重力相空间的透明/多云过渡区，因此是JWST主任的自由裁量早期释放科学（DD ERS）计划的目标，ERS观测计划在第一周期执行。凌日系外行星已被批准进行78.1小时的数据收集，随着JWST发射的延迟，WASP-79 b现在是全色传输计划的目标。该计划将以4种不同的仪器模式对WASP-79 b进行42小时的观测，为研究这颗热木星提供更多的数据。
2019-11-05 astro-ph.EP
On the ultraviolet anomalies of the WASP-12 and HD 189733 systems: Trojan satellites as a plasma source
我们提出了一个额外的可能的等离子体源，以解释在其紫外（UV）光变曲线中观察到的过境热彗星WASP-12 b和HD 189733 b的现象的一部分。在所提出的方案中，材料从特洛伊卫星的熔化表面上的蝌蚪轨道附近的拉格朗日点L $_4$和L $_5$排气。我们发现，WASP-12 b轨道位置的温度高到足以熔化岩石体的表面，并在其上形成浅熔岩海洋。在WASP-12 b的情况下，这导致了诸如Mg和Ca等元素的释放，这些元素预计将包围系统。两个IO大小的WASP-12 b特洛伊木马的预测Mg和Ca释气速率分别为$\approx 2.2 \times 10^{27}$ s $^{-1}$和$\approx 2.2 \times 10^{26}$ s $^{-1}$。特洛伊脱气可导致WASP-12的Mg{ \sc ii}\，H\&K和Ca{ \sc ii}\，H\&K线芯中明显缺乏发射。对于HD 189733 b，由于温度较低，该机制仅在一定程度上可行。这可能是无法解释HD 189733 b早期进入远紫外（FUV）C{ \sc ii}双重峰的原因之一，因为熔融熔岩释放的元素中没有碳。我们研究了WASP-12 b和HD 189733 b在这些卫星平面和倾斜运动的情况下的长期稳定区域，并表明与绕行星运行的经典外卫星不同，IO大小的特洛伊木马可以在整个系统的生命周期内保持稳定。
2016-05-30 astro-ph.EP
Magnetohydrodynamic simulation assessment of a potential near-ultraviolet early ingress in WASP-189b
本文通过MHD模拟研究WASP-189b的近紫外早期入凌现象，发现低恒星风速度下即使无弓形激波，行星前方也可形成可探测的磁堆积高密度区，从而解释约31.5分钟的相位偏移。
2025-11-06 astro-ph.EP
Modelling atmospheric escape and MgII near-ultraviolet absorption of the highly irradiated hot Jupiter WASP-12b
我们提出了热木星WASP-12 b高层大气的二维多流体数值模拟。该模型包括氢化学，并自洽地描述了行星上层大气的膨胀和由于强烈的恒星辐射造成的质量损失，假设是一颗弱磁化行星。我们模拟了行星高层大气及其与恒星风（SW）的相互作用，并考虑了不同的XUV照射条件和SW参数。在潮汐力的作用下，即使是快速的SW，逃逸的行星物质也会形成两股流，朝向恒星和远离恒星传播。大气逃逸和相关的质量损失率达到10^12 gs^-1，这似乎主要是由恒星引力控制的。我们计算了柱密度和动力学的MgII离子考虑三组不同的SW参数和XUV通量。模拟能够计算在Mg h线的位置处的吸收，并再现入口和出口的时间。在慢SW的情况下，如果不考虑潮汐力，高轨道速度会导致在行星轨道运动方向上形成激波。在这种情况下，质量损失与恒星XUV通量成正比。同时，忽略WASP-12 b的潮汐效应是一种强烈的简化，因此，有冲击的情况是不现实的。
2019-08-07 astro-ph.EP
The HUSTLE Program: The UV to Near-Infrared HST WFC3/UVIS G280 Transmission Spectrum of WASP-127b
本文利用HST WFC3/UVIS G280观测膨胀热木星WASP-127b的紫外-可见透射光谱，揭示其高层亚微米粒子云层，并结合档案数据将Na探测显著性提升至4.1σ，证明了该仪器在热木星大气研究中的能力。
2024-10-22 astro-ph.EP
The shocking transit of WASP-12b: Modelling the observed early ingress in the near ultraviolet
WASP-12 b的近紫外观测显示，它比光学凌日光变曲线更早进入大气层。这被解释为由于存在磁层弓形激波，当行星和恒星物质的相对速度为超音速时形成。我们的目标是重现这种观察到的早期入口模拟恒星风（或日冕等离子体），以获得在行星轨道半径的材料的速度和密度。由此我们确定了激波的方向和它后面的压缩等离子体的密度。用这个模型对行星周围的密度结构进行了Monte Carlo辐射传输模拟，模拟了WASP-12 b在有和没有弓形激波的情况下的近紫外凌日。我们发现，我们可以再现过境光变曲线与广泛的等离子体温度，冲击几何形状和光学深度。我们的研究结果支持的假设，弓形激波可以解释所观察到的早期进入。
2011-06-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Swift UVOT near-UV transit observations of WASP-121 b
近距离的气体行星会受到持续的光蒸发作用，这会侵蚀它们挥发性的外壳。今天，通过紫外光谱范围内的凌日观测，已经在少数个别系统中证实了持续的质量损失。我们证明，紫外/光学望远镜（UVOT）板载尼尔Gehrels斯威夫特天文台使测光的相对精度约为0.5%，并提出了第一个近紫外（200-270 nm，NUV）过境观测WASP-121 b，热木星与最高的预测质量损失率之一。数据涵盖轨道相位0.85至1.15，有三次访问。我们测量了宽频带NUV渡越深度为$2.10\pm0.29$ %。虽然仍与1.55%的光学值一致，但NUV数据表明在1.9 $σ$水平下过量吸收为0.55%。这种过量吸收是从WASP-12系统中已知的，并且这两种热蒸发器预计都将以极高的速率经历质量损失。通过云模拟，我们发现在稠密的扩展大气中，Fe II的吸收线可以在0.5%的水平上引起宽波段的NUV吸收。鉴于低电离金属的大量线，NUV范围是最热气体行星中光蒸发的有希望的示踪剂。
2019-01-29 astro-ph.EP
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
Magnetospheres of hot Jupiters: hydrodynamic models & ultraviolet absorption
我们提出了恒星风磁层相互作用的流体动力学模拟热彗星，如WASP-12 b。对于基准恒星风率，我们发现几个G的行星磁场产生一个大的磁层空腔，其大小通常为6-9个行星半径。弓形激波总是在磁层前方形成，但激波前的气体只有轻微的超音速（典型的马赫数为$\simeq$ 1.6-1.8），因此激波很弱。这导致了紫外光曲线中的特征信号：一个宽吸收特征，在轨道相位中导致10-20%的光学过境。我们的合成光变曲线的形状与WASP-12 b的现有观测结果一致，但只有在冲击气体快速冷却的情况下才能实现所需的近紫外光学深度（$τ\sim 0.1$）。我们进一步表明，辐射冷却是低效的，所以我们认为这是不可能的磁层弓形激波是负责所观察到的近紫外吸收。最后，我们将我们的模型应用于另外两个经过充分研究的热彗星（WASP-18 b和HD209458 b），并建议对更大质量的短周期行星（如WASP-18 b）的紫外线观测将提供一个简单的测试来区分不同的环行吸收模型。
2015-12-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
CUTE reveals escaping metals in the upper atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-189b
利用CUTE卫星对超热木星WASP-189b进行近紫外透射光谱观测，发现其高层大气温度约15000 K、质量损失率约4×10^8 kg/s，并探测到超出洛希瓣的Mg II和Fe II金属吸收，表明大气逃逸比现有模型预测更强。
2023-08-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Hubble PanCET program: An extensive search for metallic ions in the exosphere of GJ 436 b
安静的M2.5恒星GJ 436拥有一个温暖的海王星，它显示出一个扩展的大气层，使它自己的宿主恒星相形见绌。对这类行星大气逃逸的预测表明，氢原子在碰撞状态下从高层大气逃逸，并且流动可以将较重的原子拖到高层大气。然而，目前还不清楚是什么天体物理机制驱动了这一过程。我们的目标是利用HST/COS对GJ 436远紫外光谱的广泛观测来寻找GJ 436 b高层大气中金属离子的信号。我们分析了GJ 436的FUV光谱以及Lyman- $α$线中存在的物质的通量时间序列。GJ 436显示频率为$\sim$ 10 d $^{-1}$的FUV燃烧事件。有证据表明，一个可能存在很长时间的活动区域或经度，可以调制恒星的FUV金属线，振幅高达20%。尽管COS光谱中存在强烈的地冠污染，但我们在莱曼- $α$线的蓝翼和红翼中分别检测到了$\sim$ 50%和$\sim$ 30%的过境过量吸收信号。我们排除了在凌日过程中恒星金属线的大量过量吸收。在Lyman- $α$透射谱中观测到的GJ 436 b的大的大气损失在几年的时间尺度上是稳定的，红翼信号支持除了稳定的外逸层之外还存在可变的氢吸收源。先前声称的在Si III线中的过境吸收可能是恒星磁循环造成的假象。在吸收中未检测到金属离子可能表明逃逸不是流体动力学的，或者大气混合在将金属拖曳到足够高的高度以使升华产生可检测的离子逃逸率到外逸层方面效率不高。
2019-08-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ground-based detection of an extended helium atmosphere in the Saturn-mass exoplanet WASP-69b
热气体巨型系外行星可能会因强烈的恒星辐射而失去部分大气层，影响其物理和化学演化。对系外行星大气逃逸的研究主要依赖于对远紫外线中氢莱曼-α线的天基观测，该线受到星际吸收的强烈影响。使用地面高分辨率光谱，我们检测到过量的吸收在氦三重态在1083 nm的土星质量的系外行星WASP-69 b的过境期间，在信噪比为18。我们测量了几公里/秒的线蓝移和过境后吸收，我们将其解释为以彗星形式尾随在行星后面的部分大气的逃逸。[作者补充说明：此外，我们还提供了系外行星HD 209458 b、KELT-9 b和GJ 436 b大气中氦信号的上限。我们调查的主机恒星的所有行星检测到的氦信号和我们得出上限的三个行星。在每种情况下，我们计算这些行星接收到的X射线和极紫外线通量。我们发现氦在行星的大气中被检测到（绕着更活跃的恒星运行），并且从它们的宿主恒星接受更大量的辐射。
2018-12-07 astro-ph.EP
A giant planet undergoing extreme ultraviolet irradiation by its hot massive-star host
一颗行星所经历的紫外线照射和消融的量在很大程度上取决于其宿主恒星的温度。在目前已知的数千颗太阳系外行星中，只有四颗巨行星被发现会经过高温的A型恒星（温度在7300-10，000 K之间），而没有一颗已知会经过更热的B型恒星。WASP-33是一颗温度约为7430 K的A型恒星，拥有已知最热的凌日行星;行星本身的温度与M型红矮星一样高。这颗行星在其昼面和夜面之间显示出巨大的温差，并且高度膨胀，这些特征与高日照有关。然而，即使在WASP-33 b的昼侧温度下，它的大气层也可能类似于其他行星的分子主导的大气层，并且在它经历的紫外线照射水平下，它的大气层不太可能在其恒星的一生中被显著烧蚀。在这里，我们报告了对明亮恒星HD 195689的观测，它揭示了一颗近距离（轨道周期约为1.48天）的凌日巨行星KELT-9 b。在~10，170 K时，主星位于A型和B型恒星的分界线上，我们测量到KELT-9 b的昼侧温度为~ 4600 K。它的温度与恒星类型K4的恒星一样高。K星中的分子是完全解离的，因此KELT-9 b昼侧大气中不透明度的主要来源可能是原子金属。此外，KELT-9 b比WASP-33 b接收到的极紫外辐射（波长短于91.2纳米）多700倍，导致预测的质量损失率范围可能使行星在主星的主序星寿命期间基本上被剥离。
2017-06-21 astro-ph.EP
Modeling H$α$ and He 10830 transmission spectrum of WASP-52b
通过Ly $α$、H $α$和He三重态（10830 $\rmÅ$）谱线的过量吸收，探测到逸出大气。同时对H $α$和He 10830谱线的吸收进行建模可以提供有关系外行星大气的有用约束。本文采用流体动力学模型结合非定域热力学模型和一种新的Monte Carlo模拟模型计算了H（2）和He（2 $^3$ S）的布居.本文首次在球形恒星Ly $α$辐射和球形行星大气的假设下，对Ly $α$辐射传输进行了蒙特卡罗模拟，计算了行星大气中Ly $α$的平均强度分布，这是估算H（2）粒子数所必需的。我们同时模拟了热木星WASP-52 b中H $α$和He 10830线的透射谱。我们发现，具有许多不同的H/He比的模型可以重现H $α$观测，如果宿主星具有（1）高X射线/极紫外（XUV）通量（$F_{\rm XUV}$）和相对低的X射线在XUV辐射（$β_m$）的份额，或（2）低$F_{\rm XUV}$和高$β_m$。He 10830 $\rmÅ$三重态的模拟表明，需要高的H/He比（$\sim$ 98/2）来拟合观测结果。拟合这两条线的模型将$F_{\rm XUV}$限制为基准值的0.5倍左右，将$β_m$限制为0.3左右。模型还表明，氢和氦来自逃逸的大气，和质量损失率约为2.8 $\times 10^{11}$ g s $^{-1}$。
2022-08-08 astro-ph.EP
Transmission spectroscopy of WASP-7 b with UVES -- Detection of Na I D$_2$ and tentative D$_1$ line absorption
透射光谱学是研究系外行星大气化学成分和结构的主要技术。在热彗星凌日期间，在Na I D1，2 Fraunhofer光学线中检测到强烈的过量吸收信号，这归因于行星大气，并允许我们限制其结构。我们研究了大气的WASP-7b通过高分辨率的过境光谱在钠线。我们分析了89个高分辨率光谱的热木星WASP-7 b的光谱过境时间序列，使用紫外线和视觉Echelle摄谱仪（UVES）观察。我们使用的光谱的准确对齐的大地线，并进行了与molecfit大地校正。恒星的磁场活动是通过研究色球层的Ca II H和K线以及氢H $α$线来监测的。最后，我们得到了各种线的透射光谱和光变曲线。在我们的观测过程中，这颗恒星没有显示出可识别的耀斑，如果有的话，也没有显示出活动的边际变化。钠透射光谱和相应的光变曲线清楚地显示了罗斯特-麦克劳克林效应（RM）和我们使用合成光谱模拟的恒星中心到边缘变化（CLV）的迹象。在Na I D $_2$线的位置检测到具有0.50 $\pm$ 0.06%（在$\sim 8.3σ$水平）的线对比度和0.13 $\pm$ 0.02 A的半高全宽（FWHM）的统计学显著的窄吸收特征。对于Na I D $_1$线信号，我们推导出0.13 $\pm$ 0.04%的线对比度（在$\sim 3.2σ$水平），我们认为这是试验性检测。此外，我们还提供了氢巴耳末谱线（H $α$、H $β$和H $γ$）…
2022-10-25 astro-ph.EP
Detection of the hydrogen Balmer lines in the ultra-hot Jupiter WASP-33b
超热彗星（UHJ）是一种受到高度辐射的巨大系外行星，具有极高的昼侧温度，导致大多数分子物质的热分解。预计中性氢原子是超高温超导体高层大气中的主要物质之一。中性氢已被发现在几个UHJ通过观察其巴耳末线吸收。在这里，我们报告了四个超热木星WASP-33 b的过境观测，与CARMENES和HARPS-North摄谱仪进行，并在行星透射光谱中检测到H $α$，H $β$和H $γ$线。四个转变的组合H $α$透射光谱具有0.99 $\pm$ 0.05%的吸收深度，其对应于1.31 $\pm$ 0.01 Rp的有效半径。强H $α$吸收表明该谱线探测的是高空热层。我们进一步使用PAWN模型拟合了三条巴耳末线，假设大气是流体动力学的，并且处于LTE中。我们得到了热层温度$12200^{+1300}_{-1000}$ K和质量损失率${\rm \dot{M}}=10^{11.8^{+0.6}_{-0.5}}$ g/s。检索的大质量损失率是兼容的“巴耳末驱动”大气逃逸的情况下，在近紫外线的恒星巴耳末连续辐射基本上被激发的氢原子在行星热层吸收。
2020-11-16 astro-ph.EP
The elusive atmosphere of WASP-12 b / High-resolution transmission spectroscopy with CARMENES
本研究利用 CARMENES 对热木星 WASP-12 b 进行高分辨率透射光谱观测，未检测到 Na、H、Ca 和 He 的吸收信号，结合 X 射线数据和流体力学模型，限制了行星大气质量损失率，未发现扩展行星大气或星周物质吸收的证据。
2024-01-04 astro-ph.EP
Detection of escaping magnesium in the upper atmosphere of WASP-76b
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Space Telescope Science Institute（空间望远镜科学研究所）；Carnegie Institution for Science（卡内基科学研究所）；Leiden University（莱顿大学）
利用HST/STIS近紫外透射光谱，在WASP-76b高层大气中探测到Mg II双线逃逸吸收，估算质量损失率约10^12.14克/秒，表明无需极端镁富集即可发生流体动力学逃逸。
2026-10-08 astro-ph.EP
Mass-loss rates for transiting exoplanets
离其主星轨道距离很小的系外行星受到强烈的高能辐射、X射线和极紫外线的照射。根据行星的质量和密度以及大气加热效率，恒星能量输入可能导致大气质量损失。这些蒸发过程在行星凌日期间的紫外线中可以观察到。目前工作的目的是量化质量损失率（dm/dt）、加热效率（eta）和整个凌日系外行星样本的寿命，现在包括热木星、热海王星和热超级地球。质量损失率和寿命是根据系外行星的“能量图”估算的，该图将行星的引力势能与沉积在大气中的恒星X/EUV能量进行比较。我们估计，在各种保守的假设下，所有探测到的凌日行星的质量损失率都在10^6到10^13 g/s之间。高的加热效率意味着像气体巨星WASP-12 b和WASP-17 b这样的热系外行星可以在1 Gyr内完全蒸发。我们进一步表明，当dm/dt是从观测推断和恒星的X/EUV光度是已知的加热效率可以受到限制。这使我们认为，热木星HD 209458 b的大气中的eta约为100%，而HD 189733 b的eta可能更低。必须同时观测紫外线和X射线的凌日现象，以进一步限制系外行星的外大气层特性。
2011-02-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Benchmark JWST Near-Infrared Spectrum for the Exoplanet WASP-39b
本研究利用JWST四种模式对系外行星WASP-39b进行透射光谱联合分析，覆盖0.5-5.2微米，以亚百分比精度约束参数并确认多种大气分子，强调统一光变曲线分析对高精度光谱可靠性的关键作用。
2024-07-18 astro-ph.EP
The XUV environments of exoplanets from Jupiter-size to super-Earth
靠近主星的行星会受到强烈的高能辐射。极紫外线（EUV）和X射线辐射（合起来，XUV）被认为是驱动具有挥发性包层的行星质量损失的原因。我们提出了$\textit{XMM-Newton}$观测六个附近的恒星托管凌日行星在紧密的轨道（轨道周期，$P_\text{orb} < 10\,$ d），其中我们从恒星和随后的辐射水平的行星XUV辐射。为了重建不可观测的EUV辐射，我们从太阳$\textit{TIMED/SEE}$数据中推导出一组新的关系，这些关系适用于当前一代X射线仪器的标准波段。从我们的样品中，WASP-80 b和HD $\,$ 149026 b经历了最高的辐照水平，但HAT-P-11 b可能是最好的候选人，因为该系统接近太阳系的Ly $\,α$蒸发调查。四个最小的行星在其生命中可能比它们较大的同行失去了更大比例的质量。我们还用$\textit{XMM-Newton}$上的光学监测器探测了WASP-80 b在近紫外波段的凌日现象。
2018-04-30 astro-ph.EP astro-ph.SR
Transiting the Sun: The impact of stellar activity on X-ray and ultraviolet transits
在X射线和紫外线中，热彗星的凌日比相应的光学凌日更深，变化更大。这种可变性归因于在这些波长处具有扩展大气的热闪烁体。利用NASA太阳动力学天文台跨越3.5年太阳活动周期的太阳图像，我们模拟了热木星的凌光曲线，以研究类太阳活动对我们在软X射线（94 μ m），紫外线（131-1700 μ m）和光学（4500 μ m）中可靠恢复行星大气层特性的能力的影响。我们发现，对于与太阳相似的活动水平的恒星，恒星活动的影响导致在软X射线/EUV导出的行星半径被低估了高达25%或高估了高达50%，这取决于行星是否掩盖活动区域。我们还发现，在高达70%的X射线光变曲线中，行星会经过明亮的恒星斑点。在远紫外波段（1600 & 1700 nm），我们发现行星-恒星半径比的平均恢复值被高估了20%。对于光学凌日，我们能够始终如一地恢复正确的行星半径。我们还解决了我们的结果的影响，在短波长的WASP-12 b和HD 189733 b过境。
2015-01-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Near-ultraviolet Transmission Spectroscopy of HD 209458b: Evidence of Ionized Iron Beyond the Planetary Roche Lobe
膨胀的热木星HD 209458 b是自系外行星特征描述开始以来研究得最好的天体之一。对这个系统在中红外和远紫外之间的透射观测揭示了行星低层大气中原子、分子和可能的气溶胶物种的特征，以及高层大气中逃逸的氢和金属。从HD 209458 b的近紫外（NUV）透射观测的再分析，我们检测到电离铁（Fe II）的吸收在100 A宽的范围内约2370 A，躺在超出行星洛希瓣。然而，我们没有检测到同样强的Fe II线的吸收，预计在2600 A左右。此外，我们没有发现中性镁（Mg I）、离子化镁（Mg II）或中性铁（Fe I）吸收的证据。这些结果避免了与Vidal-Madjar等人（2013）先前发现的理论模型的冲突，该模型检测到Mg I，但没有从同一数据集中检测到Mg II。我们的研究结果表明，流体动力学逃逸足够强大，可以携带像铁一样重的原子越过行星洛希瓣，即使是辐射比极端超热彗星（如WASP-12 b和KELT-9 b）少的行星。在HD 209458 b的上层大气中检测到铁而没有检测到镁，可以用一个模型来解释，在这个模型中，低层大气主要形成（因此，螯合）含镁的冷凝物，而不是铁冷凝物。这是目前的微物理模型所建议的。高层和低层大气之间不可分割的协同作用突出了结合探测两个区域的观测的价值。
2020-01-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
