Search for helium in the upper atmosphere of the hot Jupiter WASP-127 b using Gemini/Phoenix
大规模的系外行星搜索调查表明，大气逃逸是一个普遍存在的过程，它塑造了行星的演化和人口统计。然而，我们对这一过程缺乏详细的了解，因为迄今为止发现的系外行星很少能够探测到大气逃逸的特征。最近，在1.083 $μ$ m的亚稳态氦三重态已被证明是一个可行的窗口，存在的富氦逃逸信封周围的短周期系外行星。我们的目标是首次使用凤凰光谱仪在膨胀的热木星WASP-127 b的高层大气中寻找氦。我们观察到一次运输，并手动减少了数据，因为没有可用的管道。我们没有发现表明WASP-127 b周围存在氦的显著的在途吸收信号，并且在覆盖He三重态的0.075 nm通带中将过量吸收的90%置信上限设定为0.87%。考虑到这颗行星的大尺度高度，缺乏可探测的特征可能是由于不利的光电离条件，以填充亚稳态He三重态。这一结论得到了主恒星日冕和色球层活动较低以及系统年龄较老的推断的支持，这导致了行星周围相对温和的高能环境。
2020-07-17 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
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
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
The Upper Edge of the Neptune Desert Is Stable Against Photoevaporation
过境调查表明，有一个赤字海王星大小的行星在近轨道。如果这片"海王星沙漠“被大气质量损失完全清除，那么其上边缘的行星对光蒸发的稳定性应该只有一点，在亚稳态氦三重态等示踪剂中表现出强烈的外流特征。我们通过使用Palomar/WIRC对亚稳态氦特征进行12晚的光度测量来测试这一假设，目标是绕K型宿主恒星运行的7颗气态巨行星。这里首次分析了八个晚上的数据，以及对四个先前发表的数据集的重新分析。我们强烈检测到WASP-69 b、HAT-P-18 b和HAT-P-26 b的氦吸收信号;暂时检测到WASP-52 b和NGTS-5 b的信号;未检测到WASP-177 b和WASP-80 b的信号。我们解释这些测量到的过量吸收信号，使用网格的帕克风模型，以获得质量损失率，这是在良好的协议与预测的流体动力学流出代码ATES的所有行星，除了WASP-52 b和WASP-80 b，我们的数据表明，流出比预测的要小得多。排除这两颗行星，其余样本的流出与平均能量限制流出效率$\varepsilon = 0.41^{+0.16}_{-0.13}$一致。即使我们做出相对保守的假设，即气态巨行星在其整个生命周期中都以这种效率经历能量有限的外流，光蒸发仍然效率太低，无法雕刻海王星沙漠的上边界。我们的结论是，系外行星群的这一特征是巨型行星形成和迁移机制的原始示踪剂。
2022-09-19 astro-ph.EP
The GAPS Programme at TNG. XXXII. The revealing non-detection of metastable HeI in the atmosphere of the hot Jupiter WASP-80b
热木星WASP-80 b已被确定为探测和测量高层大气中HeI吸收的可能的理想目标。我们使用HARPS-N和GIANO-B高分辨率光谱仪在光学和近红外波段观测到WASP-80 b的4次主要凌日，重点是HeI三重态。我们进一步采用了一个三维的流体动力学高层大气模式来理解观测结果。我们没有发现任何迹象表明，在氦三重态的位置与0.7%的上限（即1.11行星半径; 95%的置信水平）的行星吸收。我们重新估计了恒星的高能量发射，我们结合恒星光球模型产生的流体动力学建模的输入。我们得到，假设太阳的氦氢丰度比，氦吸收应该已经检测到。考虑到恒星风比太阳风弱25倍，我们只能假设氦与氢的丰度比比太阳风小16倍，才能重现没有探测到的情况。相反，考虑到恒星风比太阳风强10倍，我们只能用比太阳风小10倍的He与H丰度比来重现未探测到的情况。我们试图通过收集所有过去的HeI测量结果来理解这一结果，寻找与恒星高能发射和行星引力的相关性，但没有找到任何相关性。WASP-80 b并不是唯一一颗估计氦氢丰度比低于太阳的行星，这表明存在有效的物理机制（例如相分离、磁场），能够显著改变热彗星高层大气中氦氢含量。行星的宏观性质和恒星光谱能量分布的形状不足以预测在行星大气中是否存在可检测的亚稳态He，因为He丰度似乎也起着重要作用。
2021-12-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Keck/NIRSPEC studies of He I in the atmospheres of two inflated hot gas giants orbiting K dwarfs: WASP-52b and WASP-177b
我们提出了在10833 A的中性氦在大气中的WASP-52 b和氦在大气中的掠食WASP-177 b的初步证据的检测，使用高分辨率观测获得的NIRSPEC仪器的凯克II望远镜。我们探测到WASP-52 b大气中氦的过量吸收为$3.44 \pm 0.31$ %（$11σ$），或相当于$66 \pm 5$大气尺度高度。这种吸收以行星的静止坐标系（$Δv = 0.00 \pm 1.19$ km s $^{-1}$）为中心。我们使用一维帕克风模型模拟行星的逃逸，并计算其质量损失率为$\sim 1.4 \times 10^{11}$ g s $^{-1}$，或相当于每Gyr其质量的0.5%。对于WASP-177 b，我们看到了红移（$Δv = 6.02 +/- 1.88$ km s $^{-1}$）类氦吸收的证据，其吸收率为$1.28 \pm 0.29$ %（等于$23 \pm 5$大气尺度高度）。然而，由于类似幅度的透射光谱中的残留系统学，我们不认为这是行星大气中He吸收的重要证据。使用一维帕克风模型，我们设定了WASP-177 b逃逸率的$3σ$上限为$7.9 \times 10^{10}$ g s $^{-1}$。我们的研究结果，再加上最近的文献检测，表明XUV辐射和He I吸收幅度之间的关系可能比以前提出的要浅。我们的研究结果强调了亚稳态氦如何促进我们对大气损失及其在塑造系外行星种群…
2022-05-23 astro-ph.EP
The post-transit tail of WASP-107b observed at 10830A
了解高能辐射和恒星风对行星大气的影响对于解释近距离系外行星的观测特性至关重要。在10830 A的亚稳态氦线三重态中观测凌日系外行星，可以研究单个行星的扩展大气和逃逸过程。我们在Keck观测到一次WASP-107 b的NIRSPEC凌日，10830 A。我们的观测结果第一次具有显著的过境后阶段覆盖范围，我们在第四次接触后一个多小时内检测到过量吸收。这些数据可以解释为彗星状的尾巴延伸到大约7个行星半径，相当于大约两倍的洛希瓣半径。行星尾是基于逃逸的系外行星大气层的3D模拟，特别是那些逃逸的物质和强烈的恒星风之间的相互作用，并且之前已经在10830 A观测到，至少在另一颗系外行星上。WASP-107 b在10830 A观测到最大的中天吸收信号和最长的尾巴，仍然是大气逃逸研究的关键系外行星。
2021-07-19 astro-ph.EP
Gemini/GMOS Transmission Spectral Survey: Complete Optical Transmission Spectrum of the hot Jupiter WASP-4b
我们提出了完整的光学透射光谱的热木星WASP-4 b从440-940 nm的R ~ 400-1500获得的双子座多目标光谱仪（GMOS），这是第一个结果，从比较系外行星学调查计划的接近气体巨星进行GMOS。WASP-4 b的平衡温度为1700 K，由于其高度较大（370 km），有利于研究其传输特性。我们推导出WASP-4 b的透射光谱使用MOS技术观察到的4个转变。我们展示了可重复的结果，在多个时代与GMOS，并得出一个组合的透射光谱的精度约为两倍以上的光子噪声，这是大致等于一个大气尺度的高度。透射光谱与作为波长的函数的均匀不透明度很好地拟合。均匀的不透明性和缺乏瑞利斜率的分子氢表明，大气中主要是云的凝结颗粒大小约为1微米。这一结果与之前对热彗星的观测结果一致，因为在与WASP-4 b具有相似平衡温度的行星中已经看到了云。我们描述了一个自定义的管道，我们已经写了减少GMOS时间序列数据的系外行星凌日，并提出了一个彻底的分析GMOS中的主要噪声源，其中主要包括波长和时间相关的位移的光谱检测器，主要是由于缺乏大气色散校正。
2017-07-20 astro-ph.EP
WASP-South transiting exoplanets: WASP-130b, WASP-131b, WASP-132b, WASP-139b, WASP-140b, WASP-141b & WASP-142b
我们描述了七颗系外行星，它们的亮度为V = 10.1至12.4。WASP-130 b是一颗“暖木星”，其轨道周期为11.6 d，围绕着一颗富含金属的G6恒星。它的质量和半径（1.23 +/- 0.04 Mjup; 0.89 +/- 0.03 Rjup）支持暖彗星的半径比热彗星小的趋势。WASP-131 b是一颗膨胀的土星质量行星（0.27 Mjup; 1.22 Rjup）。它的大尺度高度和明亮（V = 10.1）的主星使它成为大气特征的良好目标。WASP-132 b（0.41 Mjup; 0.87 Rjup）是WASP行星中辐射最少、温度最低的行星之一，其轨道为7.1-d，围绕K4恒星运行。WASP-139 b是一颗类似于HATS-7 b和HATS-8b的“超级海王星”，是WASP发现的质量最低的行星（0.12 Mjup; 0.80 Rjup）。富含金属的K 0主星看起来非常致密，类似于HAT-P-11。WASP-140 b是一颗2.4兆焦耳的行星，在偏心（e = 0.047 +/- 0.004）的2.2-d轨道上。这颗行星的半径很大（1.4 Rjup），但由于掠食凌日（b = 0.93）而不确定。K 0恒星的自转周期为10.4天，表明它的年龄很年轻，潮汐循环的时间尺度可能是所有已知的偏心热彗星中最低的。WASP-141 b（2.7 Mjup，1.2 Rjup，P = 3.3 d）…
2016-11-17 astro-ph.EP
Discovery of WASP-113b and WASP-114b, two inflated hot-Jupiters with contrasting densities
本文介绍了WASP巡天{PDMATHAMM SOPHIE}和{PDMATHAMM CORALIE}对系外行星WASP-113 b和WASP-114 b的发现和表征。这些系统的行星性质是通过进行后续的光度和光谱观测确定的。将后续数据与WASP光度法相结合，并用MCMC代码进行分析，以获得系统参数。主星WASP-113和WASP-114非常相似。它们都是早期的G型恒星，有效温度为$\sim 5900\,$ K，[Fe/H] $\sim 0.12$和$T_{\rm eff}$ $\sim 4.1$ dex。但是，WASP-113比WASP-114更古老。虽然行星伴星的半径相似，但WASP-114 b的质量几乎是WASP-113 b的4倍。WASP-113 b的质量为$0.48\,$ $\mathrm{M}_{\rm Jup}$，轨道周期为$\sim 4.5\,$天; WASP-114 b的质量为$1.77\,$ $\mathrm{M}_{\rm Jup}$，轨道周期为$\sim 1.5\,$天。这两颗行星都有膨胀的半径，特别是WASP-113的半径异常为$\Re=0.35$。WASP-113 b的高尺度高度（$\sim 950$ km）使其成为后续大气观测的良好目标。
2016-07-08 astro-ph.EP
The GAPS Programme at TNG: LIV. A HeI survey of close-in giant planets hosted by M-K dwarf stars with GIANO-B
本文利用 GIARPS 高分辨率透射光谱对五颗 K/M 矮星周围的近距离巨行星进行 HeI 巡天，确认了其中四颗的 HeI 吸收探测并揭示恒星活动及单次凌星对信号的影响，同时指出尚无法从行星/恒星参数中识别出清晰趋势。
2024-04-04 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
From dense hot Jupiter to low-density Neptune: The discovery of WASP-127b, WASP-136b and WASP-138b
我们报告了SuperWASP调查中新发现的三颗系外行星。WASP-127 b是一颗质量为0.18 +/- 0.02 M_J，半径为1.37 +/- 0.04 R_J的超级海王星，是WASP项目发现的质量最小的行星之一。它围绕一颗明亮的光谱型G5恒星（Vmag = 10.16）公转，周期为4.17天。WASP-127 b是一颗低密度行星，具有扩展的大气层，尺度高度为2500 +/- 400 km，使其成为透射光谱的理想候选者。WASP-136 b和WASP-138 b都是热彗星，质量和半径分别为1.51 +/- 0.08 M_J和1.38 +/- 0.16 R_J，以及1.22 +/- 0.08 M_J和1.09 +/- 0.05 R_J。WASP-136 b围绕一颗F9亚巨星运行5.22天，质量为1.41 +/- 0.07 M_sun，半径为2.21 +/- 0.22 R_sun。WASP-136 b的发现可能有助于限制演化恒星周围巨行星群的特征。WASP-138 b以3.63天的周期围绕一颗F7恒星运行。它的半径与标准模型的理论值一致，表明存在一个质量约为10 M地球的重元素核。这些新行星的发现有助于探索短周期行星的不同组成范围，并将有助于我们了解气体巨星和低密度行星的物理特征。
2016-11-15 astro-ph.EP
An optical transmission spectrum of the giant planet WASP-36 b
本文给出了WASP-36行星系中五次凌日的宽波段测光结果，共得到17条高精度光变曲线。四个凌日同时观察到在四个通带（g，r，i，z），使用望远镜散焦技术，并实现散射小于1毫等每次观察。我们使用这些数据来改善测量的轨道和系统的物理特性，并获得行星的光学透射光谱。我们测量的半径从蓝色到红色通带的置信水平超过5西格玛。半径变化大约是g带和z带之间的11个压力标度高度。这太强了，不可能是行星大气中的瑞利散射，这意味着存在一种在更蓝波长处吸收强烈的物质。
2016-03-25 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
WASP-17b: an ultra-low density planet in a probable retrograde orbit
我们报告发现了凌日巨行星WASP-17 b，这是目前已知的密度最小的行星。它的质量是土星的1.6倍，但半径是木星的1.5-2倍，密度是木星的6- 14%。WASP-17 b围绕一颗亚太阳金属量V = 11.6的F6恒星运行3.7天。对罗西特-麦克劳克林效应的初步探测表明，WASP-17 b处于逆行轨道（λ ~ -150度），这表明它曾经历过行星与行星或恒星与行星之间的剧烈散射。WASP-17 b膨胀的半径可能是由于最近或正在进行的偏心轨道潮汐循环导致的潮汐加热，例如通常由散射相互作用导致的高度偏心轨道。因此，必须通过进一步的高精度径向速度测量或通过确定二次日食的时间，更精确地确定当前的轨道偏心率，以减少行星半径的不确定性并测试潮汐加热模型。由于其低表面重力，WASP-17 b的大气层具有任何已知行星中最大的尺度高度，使其成为透射光谱学的良好目标。
2009-11-25 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
UV Absorption by Silicate Cloud Precursors in Ultra-hot Jupiter WASP-178b
已经发现气溶胶在亚恒星大气中几乎无处不在。这些气溶胶在系外行星中开始形成的精确温度还没有被观测限制。理论模型和对柔和光谱特征的观测表明，硅酸盐云在至少950至2，100 K之间的系外行星中发挥着重要作用。然而，一些巨行星被认为足够热，可以完全避免冷凝。在这里，我们提出了一个超热木星，WASP-178 b（$\sim$ 2,450~K）的近紫外透射光谱，表现出显着的NUV吸收。这种短波吸收是在大气层高度方面观测到的系外行星中最大的光谱特征之一。贝叶斯检索表明，存在的气体难熔物质含有硅和镁，这是在较低温度下的凝结云的前体。特别是SiO以前从未在系外行星中被检测到，但WASP-178 b中SiO的存在与理论预期一致，因为它是高温下主要的含硅物质。这些观测结果使我们能够重新解释先前对HAT-P-41 b和WASP-121 b的观测结果，这些观测结果没有考虑SiO，表明硅酸盐云的形成始于平衡温度在1，950至2，450 K之间的系外行星。
2022-04-07 astro-ph.EP
High-resolution spectroscopic atmospheric studies of 5 hot Jupiters across the edge of the Neptune desert
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）；Beijing Planetarium, Beijing academy of science and technology（北京天文馆，北京科学技术研究院）；Department of Astronomy, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学天文系）；Deep Space Exploration Laboratory（深空探测实验室）；National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家空间科学中心）
研究五颗热木星大气层，发现其中四颗位于海王星沙漠边缘，未检测到显著吸收信号，但检测到Hα和Fe I等信号，揭示了大气组成与行星性质的关系。
2026-03-22 astro-ph.EP
ACCESS & LRG-BEASTS: a precise new optical transmission spectrum of the ultrahot Jupiter WASP-103b
我们提出了一个新的地基光学透射光谱的超热木星WASP-103 b（$T_{eq} = 2484$ K）。我们的透射光谱是将ACCESS调查中的五个新凌日和LRG-BEASTS调查中的两个新凌日与三个档案Gemini/GMOS凌日和一个VLT/FORS 2凌日的重新分析相结合的结果。我们的组合11过境传输光谱覆盖的波长范围为3900- 9450 A，过境深度的中位数不确定性为百万分之148，这是小于一个大气尺度的地球高度。在我们对WASP-103 b的组合光学和红外透射光谱的检索分析中，我们发现了未遮蔽亮区（$4.3σ$）的强有力证据和H $_2$ O（$1.9σ$）、HCN（$1.7σ$）和TiO（$2.1σ$）的弱证据，这可能是WASP-103 b观察到的逆温的原因。我们的光学透射光谱显示了显着的结构，这是在广泛研究的超热木星WASP-121 b，其中VO的存在已被推断出非常一致。对于WASP-103 b，我们发现VO只能提供一个合理的拟合数据，如果它的丰度是令人难以置信的高，我们不考虑恒星活动。我们的研究结果突出了地面观测所能达到的精度，以及F型恒星的恒星活动对系外行星透射光谱解释的影响。
2021-04-30 astro-ph.EP
Transmission spectroscopy of the inflated exoplanet WASP-52b, and evidence for a bright region on the stellar surface
我们用安装在4.2米威廉·赫歇尔望远镜上的ULTRACAM仪器，在SDSS u '，g'和以钠偶线（NaI）为中心的滤光片上同时进行测光观测，测量了极度膨胀的热木星WASP-52 b的透射光谱。我们发现，瑞利散射是不透明的行星大气内的主要来源，并找到一个传输光谱更一致的波长无关的不透明性，如从云。我们检测到的过境异常，我们归因于恒星活动的存在，并发现这一功能可以更简单地模拟为一个明亮的区域在恒星表面类似太阳光斑，而不是斑点。一个斑点模型需要一个显着更大的行星/恒星半径比发现在以前的研究。我们的研究结果突出的精度，可以实现地面测光误差小于一个大气尺度的高度，可比的HST观测的缩放行星半径。
2016-08-31 astro-ph.EP
A Lack of Variability Between Repeated Spitzer Phase Curves of WASP-43b
虽然热彗星的全球大气层已经被广泛地使用相位曲线观测进行了研究，但这些数据中的时间变化水平并没有得到很好的限制。为了研究行星相位曲线可能的时间变化，我们使用斯皮策太空望远镜观察了热木星WASP-43 b在4.5微米处的两条全轨道相位曲线，并重新分析了史蒂文森等人（2017）之前的4.5微米相位曲线。我们发现这三个相位曲线之间没有显着的时间变化，跨越数周到数年的时间尺度。这三个观测结果最适合于一个单一的相位曲线，其食深为3907 ± 85 ppm，昼侧积分亮度温度为1479 ± 13 K，夜侧积分亮度温度为755 ± 46 K，峰值东移10.4 ± 1.8度。为了模拟我们的观测结果，我们用各种垂直范围的简单云模型对WASP-43 b进行了3D大气环流模型模拟。在将这些模拟与我们的观测结果进行比较时，我们发现WASP-43 b可能有一个多云的夜晚，过渡到一个相对无云的白天。我们估计，WASP-43 bs垂直云厚度超过三个压力标度高度的任何变化都与我们观察到的变化上限不一致。因此，这些观测结果表明，WASP-43 bs云在长达数年的时间尺度上在垂直和空间范围内是稳定的。这些结果强烈表明，从以前的，单斯皮策相位曲线观测热彗星的大气特性可能会告诉我们这些大气的平衡特性。
2023-02-15 astro-ph.EP
LRG-BEASTS: transmission spectroscopy and retrieval analysis of the highly-inflated Saturn-mass planet WASP-39b
我们提出了一个基于地面的透射光谱和全面的检索分析高度膨胀的土星质量行星WASP-39 b。作为LRG-BEASTS巡天的一部分，我们使用4.2米威廉赫歇尔望远镜上的ACAM仪器获得了WASP-39 b凌日的低分辨率光谱（$R \approx 400$）。我们的透射光谱与先前对WASP-39 b的地面和空间观测结果非常一致，覆盖了4000- 9000 A的波长范围。以前对这颗系外行星的分析已经检索到了超过四个数量级的水丰度，这反过来又导致了太阳下或高度太阳大气金属丰度的结论。为了确定文献中关于WASP-39 b的大气金属丰度存在较大差异的原因，我们对所有文献数据集进行了检索分析。我们的检索，假设平衡化学，恢复高度超太阳金属丰度的所有数据集。当运行我们的检索组合光谱，跨越0.3-5 $μ$米，我们恢复了大气金属丰度的$282^{+65}_{-58} \times$太阳。我们发现，恒星活动对导出的丰度的影响可以忽略不计，而是得出结论，在检索分析过程中作出的不同假设导致报告的水丰度不同的数量级。这反过来又对我们得出的结论产生重大影响。这是作为LRG-BEASTS调查的一部分被观测到的第四颗行星，该调查表明，4 m级望远镜可以获得低分辨率透射光谱，精度约为一个大气层高度。
2019-09-17 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 atmospheric species and dynamics in the bloated hot Jupiter WASP-172~b with ESPRESSO
利用ESPRESSO光谱仪观测WASP-172b凌星，探测到钠、氢和疑似铁的吸收，并发现其蓝移变化，初步揭示大气动力学，为后续深入研究提供目标。
2023-08-25 astro-ph.EP
An optical transmission spectrum of the transiting hot Jupiter in the metal-poor WASP-98 planetary system
WASP-98行星系代表了热木星由贫金属的主序星托管的罕见情况。我们提出了一个后续的研究，该系统的基础上多波段光度学和高分辨率光谱。利用望远镜散焦技术，在四个通带（g，r，i，z）中同时观测到WASP-98 b的两个新的凌日事件，产生了八条高精度的光变曲线，点到点散射小于1毫等。我们还用高分辨率摄谱仪收集了母星的三个光谱，用于重新测量其光谱特征，特别是其金属丰度。我们发现这是非常低的，[Fe/H]=-0.49，但大于先前报道的[Fe/H]=-0.60。我们使用这些新的光度和光谱数据来完善这个行星系的轨道和物理性质，发现恒星和行星质量的测量值明显大于发现论文中的测量值。此外，利用多波段光变曲线构造了WASP-98 b的光学透射谱，并探测了其大气在终止点的特征。与其他三个通带相比，我们在z处测量到较低的半径。最大变化在r和z带之间，置信水平约为6 sigma，相当于5.5个压力标度高度。我们将该光谱与理论模型进行了比较，研究了几种可能的大气类型，包括朦胧，多云，无云和透明的钛和钒氧化物不透明的大气。我们不能找到一个很好的适合的观察，除了在一个明确的大气与TiO和VO不透明的极端情况下，其中的Ti和V的冷凝被抑制。由于这种情况是不现实的，我们的研究结果表明，在大气中的WASP-98 b，未知的化学性质的一个额外的光吸收物种的存在。
2016-06-01 astro-ph.EP
Effect of Centrifugal Force on Transmission Spectroscopy of Exoplanet Atmospheres
本研究探讨了行星旋转离心力对透射光谱反演的影响，发现忽略该效应会导致低重力近距行星（如WASP-19 b）的气体丰度反演结果出现显著偏差，建议未来高精度光谱分析考虑此校正。
2023-05-15 astro-ph.EP
Ground-Based Transit Spectroscopy of the Hot-Jupiter WASP-19b in the Near-Infrared
我们提出了热木星WASP-19 b的透射和发射光谱的地面测量，在9个光谱通道，从1.25到2.35微米。这些测量是基于对该行星两次完整的凌日和两次完整的次日食期间获得的时间序列光谱的综合分析。观测是用麦哲伦II号望远镜上的MMIRS仪器利用宽缝多目标分光技术进行的。我们将传输和排放数据与理论模型进行比较，以限制行星大气的组成和热结构。我们测量的透射光谱显示出对应于行星大气层1.3尺度高度的散射，这与理论模型预测的清晰大气层光谱特征的大小一致。我们探测到的行星的次日食的意义范围从2.2到14.4西格玛。二次日食的深度和探测的重要性随着波长的增加而增加。我们测得的发射光谱与2250 K有效等温1-D模型的行星的昼侧大气是一致的。该模型也与斯皮策太空望远镜和地面望远镜先前公布的光度测量结果相匹配。这些结果表明，使用多物体光谱学的地面观测在限制系外行星大气层的性质方面可以发挥重要作用，它们还强调需要基于对多次凌日和日食的观测进行高精度测量。
2013-05-31 astro-ph.EP
A complex structure of escaping helium spanning more than half the orbit of the ultra-hot Jupiter WASP-121\,b
利用JWST/NIRISS对超热木星WASP-121b进行首个连续全轨道氦相位曲线监测，发现其近60%轨道存在氦吸收，揭示了由前导和尾随双尾构成的强烈外流结构，但当前模型无法自洽重现该结构。
2025-10-10 astro-ph.EP
Global 3D simulation of the upper atmosphere of HD189733b and absorption in metastable HeI and Lyα lines
采用三维完全自洽的多流体动力学高层大气模型，模拟了热木星HD 189733 b的氢氦膨胀高层大气，以及亚稳氦Lya线和10830 A线的吸收.我们研究了高能恒星通量，恒星风和Lya冷却的影响，以重现现有的观测结果。我们发现，为了拟合10830 A谱线的吸收轮廓宽度，逃逸的行星高层大气应该接近于在HI密度高于3*10^6 cm^-3的高度上，Lya冷却显著降低时所实现的能量受限逃逸。根据模拟结果，我们将HD 189733 b的氦丰度限制在一个相当低的He/H~0.005。我们表明，在类似于太阳的中等恒星风的条件下，Lya线的吸收主要发生在洛希瓣内，这是由于约7%的热展宽。在一个数量级更强的风，一个显着的吸收约15%，在高蓝移速度高达100公里/秒的弓激波区，由于多普勒展宽。这些蓝移速度仍然低于在其中一次观测中检测到的速度（~200 km/s）。我们解释了所执行的观测之间的差异，虽然不是在所有的细节，由恒星活动和电离辐射（在10830 A线的情况下），和恒星风（在Lya线的情况下）的相关波动。
2022-05-03 astro-ph.EP
WASP-127b: A misaligned planet with a partly cloudy atmosphere and tenuous sodium signature seen by ESPRESSO
研究系外行星的大气层对于了解系外行星的形成、演化和组成至关重要。透射光谱技术在这一领域发挥着重要作用。特别是，最先进的光谱仪在低和高光谱分辨率的组合是我们了解大气结构和成分的关键。在保证时间观测联合会的框架内，ESTERO观测到了近距离次土星质量行星WASP-127 b的两次凌日。凌日观测使我们能够同时研究系统结构和系外行星大气。我们发现这颗行星在一个逆行的偏离轨道（λ =-128.41+/-5.60度）上绕着它缓慢旋转的主恒星（veq sin（i）=0.53+/-0.07公里/秒）运行。我们在9-sigma置信水平下探测到钠线核心，过量吸收为0.3+/-0.04%，2.7+/-0.79 km/s的蓝移和15.18+/-1.75 km/s的FWHM。然而，我们没有检测到其他原子物种的存在，但只设定了几个尺度高度的上限。最后，我们把一个3-sigma上限，1600个最强的水线在可见波段的平衡温度下，38 ppm的平均深度。通过将我们的数据与近红外低分辨率数据和为这颗行星计算的模型相结合，这将云层压力限制在0.3到0.5毫巴之间。总而言之，WASP-127 b的年龄约为10 Gyr，是一颗意想不到的系外行星，因为它的轨道结构以及它的钠大气层的小范围延伸（约7刻度高度）。ESTERO使我们在探测微弱信号方面向前迈进了一步，从而对系外行星大气中云的存在带来了强有力的限制。本文提出的框架可以…
2020-10-28 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
Self-Consistent Modeling of Metastable Helium Exoplanet Transits
研究为ATES代码开发公开模块以自洽计算HeI三重态凌星吸收，发现晚型M矮星周围的Neptune级行星在近宇宙学He/H丰度下凌星信号最强，并揭示了凌星深度对轨道距离的非单调依赖及EUV通量与He/H丰度间的强简并性。
2023-10-19 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
HST/STIS transmission spectrum of the ultra-hot Jupiter WASP-76 b confirms the presence of sodium in its atmosphere
我们提出了一个大气透射光谱的超热木星WASP-76 b通过分析档案数据获得的空间望远镜成像光谱仪（STIS）上的哈勃太空望远镜（HST）。该数据集跨越三个凌日，两个波长覆盖范围在2900和5700阿姆斯特朗之间，第三个在5250和10300阿姆斯特朗之间。从一维，时间依赖性光谱，我们构建了白色和彩色光曲线，后者具有典型的集成带宽约200阿姆斯特朗。考虑到WASP-76的伴星，我们计算了与波长相关的行星-恒星半径比。由此产生的WASP-76 b的透射光谱主要是由一个光谱斜率的增加不透明度对较短的波长的振幅约三个标度高度的假设下，行星平衡温度。如果斜率是由瑞利散射引起的，我们导出了~870 K的温度下限。在先前从高分辨率光谱中检测到原子钠的基础上，我们使用以钠为中心的较窄波段重新分析了HST数据。从大气检索的透射光谱，我们报告的证据，钠在2.9西格玛的意义。在这种情况下，大气顶部（10-5 bar）的检索温度为2300 + 412 - 392 K。我们还发现了氢化钛的边缘证据。然而，需要更多的高分辨率地面数据来证实这一发现。
2020-03-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Multi-color photometry and parameters estimation of Jupiter-sized exoplanets; TRES-3b, WASP-2b and HATP-30b
在准确描述太阳系外行星时，对凌日光变曲线进行精确和频繁的光度跟踪研究是必不可少的。本文介绍了三种凌日“热闪烁体”TrES-3b、WASP-2b和HAT-P-30 b（WASP-51 b）的新的多波长光度法。数据来自塔尔顿州立大学的0.8米望远镜。当结合文献数据时，允许我们以相应的方式重新确定系统参数。我们开发了GCX简化管道和TAP，建模和光曲线拟合软件包来分析提取的光曲线。然后，我们使用加权平均的结果来估计三个系外行星系统的BVRI滤波器的参数，并将它们与以前的结果进行比较。我们得出的结论是，我们确定的参数与以前的研究是一致的。根据我们的研究，质量为Mp = 1.773 Mjup和Rp = 1.305 Rjup的TreS-3b似乎质量稍小，而质量为Mp = 0.7006 Mjup和Rp = 1.5109 Rjup的HAT-P-30 b似乎是一个膨胀的“热木星”。此外，我们比较了我们的宽带光度分析的结果与以前的研究，以寻找过境深度波长的依赖性。我们发现TrES-3b和WASP-2b在整个光波段（除了R波段的WASP-2b）都有一个平坦的光谱，这表明它们的大气中存在云。WASP-2b的Rp/R* 值为0.14215，比以前的工作提高了0.14 $σ$。HAT-P-30 b在B滤波器中的半径明显更大，Rp = 0.161246Rjup，这是由Rp/R* = 0.1334得出的，这被大气…
2020-11-13 astro-ph.EP astro-ph.IM
Ground-Based Transmission Spectroscopy with FORS2: A featureless optical transmission spectrum and detection of H$_2$O for the ultra-hot Jupiter WASP-103b
我们报告的高度辐射和超短周期热木星WASP-103 b覆盖的波长范围$\approx$ 400-600 nm的甚大望远镜上使用FORS 2仪器的地基透射光谱。光变曲线显示出显著的时间相关噪声，其主要在波长上是不变的，并且我们使用高斯过程对其进行建模。我们的透射光谱的精度得到改善，通过应用来自白光曲线的共模校正，达到典型的不确定性在过渡深度$\approx$ 2 × 10 $^{-4}$在15 nm的波长箱。经过混合伴星的通量污染校正后，我们的观测结果显示FORS 2观测的整个范围内都是一个无特征的光谱，我们无法确认先前使用Gemini/GMOS推断的Na吸收或使用宽带光变曲线观察到的强瑞利散射。我们使用Gemini/GMOS，HST/WFC 3和Spitzer观测的额外数据对全光红外透射光谱进行了贝叶斯大气反演，并在4.0 $σ$水平上恢复了H $_2$ O吸收的证据。然而，我们的观察不能完全排除Na的存在，在我们的检索中发现Na在2.0 $σ$。这可以部分地解释为片状/不均匀的云或薄雾阻尼了我们的FORS 2光谱中的任何吸收特征，但是固有的小尺度高度也使得从地面探测该特征具有挑战性。尽管如此，我们的研究结果表明，地面观测调查系外行星大气的持续潜力，并强调需要应用一致和强大的统计技术，低分辨率光谱仪器系统学的存在。
2020-07-27 astro-ph.EP
Hot Exoplanet Atmospheres Resolved with Transit Spectroscopy (HEARTS) IV. A spectral inventory of atoms and molecules in the high-resolution transmission spectrum of WASP-121 b
目的：我们调查了WASP-121 b的透射光谱，用于金属和分子在高光谱分辨率下的线吸收，并详细说明了HST/STIS和WFC 3观察到的光学透射光谱的现有解释。研究方法：我们使用互相关技术和直接差分光谱搜索钠和其他中性和电离原子，TiO，VO和SH在高分辨率的过境光谱与HARPS摄谱仪获得。我们注入模型假设化学和流体静力学平衡与不同的温度和成分，使模型比较，并采用两种自举方法来测试我们的检测的鲁棒性。结果如下：我们检测到中性镁，钠，钙，铬，铁，镍和V，我们预测存在于平衡与大量的VO，支持早期的观察HST/WFC 3。未检测到的Ti和TiO支持的假设，即Ti是通过冷阱机制已在文献中提出的耗尽。流体静力学模型对原子谱线深度的预测偏低了1.5到8倍，证实了最近的研究结果，即大气层是延伸的。我们预测存在显着浓度的气相TiO $_2$，VO $_2$和TiS，这可能是重要的吸收剂在热木星大气中的光学和近红外波长，但准确的线列表数据目前还没有。我们没有发现SH吸收的证据，并发现膨胀的原子线可以合理地解释在NUV与HST/STIS中观察到的透射光谱的斜率。的Na-D线显着扩大，并显示出15标度的高度，这是不期望从等温流体静力学理论在各自的深度的差异。
2020-06-19 astro-ph.EP
An optical transmission spectrum for the ultra-hot Jupiter WASP-121b measured with the Hubble Space Telescope
我们提出了一个超热木星WASP-121 b的大气透射光谱，使用哈勃太空望远镜（HST）上的太空望远镜成像光谱仪（STIS）测量。在0.47-1微米的波长范围内，这些数据意味着大气不透明度与以前在近红外波长（1.15-1.65微米）测量的大气不透明度相当，并且在某些光谱通道中超过了大气不透明度。波长依赖的不透明度的变化排除了灰色的云甲板在3.8西格玛的置信水平，而不是可以解释的VO光谱带。我们发现一个无云模型，假设温度为1500 K的化学平衡和10- 30倍太阳的金属富集与这些数据很好地匹配。使用自由化学检索分析，我们估计VO丰度为-6.6（-0.3，+0.2）dex。我们没有发现TiO的证据，并将其丰度的3-sigma上限定为-7.9 dex，这表明TiO可能是在昼夜边缘从气相中凝结而成的。不透明度在最短波长处急剧上升，从波长0.47到0.3微米增加约5个压力标度高度。如果这一特征是由均匀分布的气溶胶引起的瑞利散射引起的，那么它将意味着6810+/-1530 K的非物理高温。另一种解释是短波上升是由于SH（巯基）的吸收，这被预测为热木星大气中非平衡化学的重要产物。无论NUV吸收剂的身份如何，它都可能在低压下捕获大量的入射恒星辐射，从而在整体能量预算，热结构和大气环流中发挥重要作用。
2018-10-25 astro-ph.EP
Modeling the Dynamics and Thermochemistry for the Outer Atmospheres of the Ultra-hot Jupiter WASP-121b
The Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学卡尔·弗里克天体物理研究所）；Department of Astronomy, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院天文系）；Department of Astronomy, The Ohio State University（俄亥俄州立大学天文系）；Institute for Astronomy, University of Hawaii（夏威夷大学天体物理研究所）
研究通过三维模拟揭示了WASP-121b外大气层中不同物种分布与喷流结构的关系，展示了恒星辐射对大气热化学和动力学的影响。
2026-08-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modelling the effect of 3D temperature and chemistry on the cross-correlation signal of transiting ultra-hot Jupiters: A study of 5 chemical species on WASP-76b
本研究通过3D辐射传输模拟，揭示超热木星WASP-76b上五种化学物种的互相关信号受自转与化学分布共同影响，导致物种依赖的Kp偏移，为大气反演提供解析公式。
2023-09-04 astro-ph.EP
Effect of tidal gravity and planetary rotation on the retrieved atmospheric abundances of close-in exoplanets
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
研究潮汐锁定系外行星中恒星潮汐力和行星自转对有效重力的修正，通过WASP-12b和WASP-39b的透射光谱反演，发现考虑修正后分子丰度增加，云层会抑制该效应。
2026-06-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Mysterious non-detection of HeI (23S) transit absorption of GJ436b
本文利用三维多流体自洽流体动力学模型解释 GJ436b 未探测到 HeI(2^3S) 凌星吸收的原因，指出吸收区狭小、行星尺寸小及辐射压力扩散是关键。
2024-01-22 astro-ph.EP
Time-resolved transmission spectroscopy of the ultra-hot Jupiter WASP-189 b
本研究联合八次高分辨率凌星观测，利用互相关与贝叶斯时间分辨光谱分析 WASP-189 b，新探测 Sr、Sr+、Ba+ 并确认 TiO，揭示物种的大气来源及电离、解离导致的信号变化。
2023-11-03 astro-ph.EP
Detection of Aerosols at Microbar Pressures in an Exoplanet Atmosphere
在微巴压力下形成的薄雾已经被外行星大气的理论模型所探索，以解释瑞利散射和/或无特征的透射光谱，然而，在低压形成环境中气溶胶的观测证据已被证明是难以捉摸的。在这里，我们展示了气溶胶存在的直接证据，在温暖的亚土星WASP-69 b的大气中，使用哈勃太空望远镜上的空间望远镜成像光谱仪（STIS）和宽视场相机3（WFC 3）仪器进行观测，在$\sim$ 1微巴的压力。透射光谱显示了由气溶胶散射引起的波长依赖性斜率，其覆盖了光谱调制的11个尺度高度。借鉴在我们的太阳系的阴霾的广泛研究，我们的模型的基础上的木星的阴霾密度分布的缩放版本的透射光谱表明，WASP-69 b的透射光谱可以通过散射从一个近似恒定的密度的颗粒延伸到整个大气柱从40毫巴到微巴的压力。这些结果与基于气溶胶粒子的微观物理学的理论预期一致，该理论预期表明霾可以在系外行星大气中的微巴压力下存在。
2021-07-09 astro-ph.EP
NIRPS detection of delayed atmospheric escape from the warm and misaligned Saturn-mass exoplanet WASP-69b
本研究利用新的NIRPS光谱仪观测WASP-69b的三次凌星，结合RM Revolutions技术和EVE三维模拟，约束了其倾斜轨道参数与大气逃逸特征，证实该行星处于质量损失的转型阶段，验证了NIRPS的高精度观测能力。
2025-07-28 astro-ph.EP
A Cloudiness Index for Transiting Exoplanets Based on the Sodium and Potassium Lines: Tentative Evidence for Hotter Atmospheres Being Less Cloudy at Visible Wavelengths
我们提出了一个无量纲的指数，量化过境系外行星的大气的云量的程度。我们的云量指数是基于测量与钠或钾线中心和侧翼相关的过境半径。在推导这一指数时，我们重新审视了从过境测量推断等温压力标度高度的代数公式。我们证明了Lecavelier等人的公式和Benneke & Seager的公式是相同的：前者在假定平均分子量值的情况下推断温度，后者在假定温度值的情况下推断平均分子量。更重要的是，这些公式不能用来区分多云和无云的大气。我们推导出我们的云量指数的一个小样本的7个热土星/彗星从辛等人。我们表明，WASP-17 b，WASP-31 b和HAT-P-1b在可见光波段几乎是无云的。我们发现了一个初步的趋势，即更多的辐照大气往往有较少的云组成的亚微米大小的颗粒。我们还推导出WASP-17 b、WASP-31 b和HAT-P-1 b的绝对钠和/或钾丰度$\sim 10^2$ cm $^{-3}$（以及其他天体的上限）。对于更大的系外行星大气样本，需要对钠和钾线进行更高分辨率的测量，以证实或反驳这一趋势。
2016-06-23 astro-ph.EP physics.ao-ph
Atmospheric Characterization of 5 Hot Jupiters with Wide Field Camera 3 on the Hubble Space Telescope
我们使用哈勃空间望远镜WFC 3探测了5颗热木星系外行星的大气结构和组成。我们使用G141棱镜（1.1-1.7 $μ$ m）研究过境的TrES-2b，TrES-4 b和CoRoT-1b，二次日食中的TrES-3b和WASP-4 b。这个波长区域包括一个预测的吸收功能，从水在1.4 $μ$ m，我们预计是非简并与其他分子，可能是丰富的碳氢化合物贫乏（如太阳组成）热木星大气。我们将波长区域划分为10个区间。对于每个箱，我们产生跨越凌日和/或日食时间的分光光度光变曲线。我们校正这些光变曲线的仪器系统学没有参考的仪器模型。对于我们的透射光谱，我们的平均$1-σ$精度每箱对应的变化2.1，2.8和3.0大气尺度高度的TrES-2b，TrES-4 b，和CoRoT-1b，分别。我们发现了这三颗行星的无特征光谱。我们无法提取出WASP-4 b的强大透射光谱。对于我们的昼侧发射光谱，我们的平均$1-σ$精度每箱对应的行星恒星通量比$1.5\times10^{-4}$和$2.1\times10^{-4}$的WASP-4 b和TrES-3 b，分别。我们结合这些估计与以前的宽带测量，并得出结论，这两个行星的等温大气是不利的。我们没有发现由于水的特征的迹象。我们确认，WFC 3是适合凌日系外行星的研究，但在凝视模式下，多次访问活动是必要的，把水丰度的强有力的限制。
2014-03-05 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
Strong NUV Refractory Absorption and Dissociated Water in the Hubble Transmission Spectrum of the Ultra Hot Jupiter KELT-20 b
本研究利用哈勃太空望远镜观测超热木星KELT-20 b的透射光谱，发现近紫外强烈吸收（Fe II/SiO）和水热解离，并约束其成分与动力学构型关系，未检测到临边不对称。
2025-08-15 astro-ph.EP
Homogeneous search for helium in the atmosphere of 11 gas giant exoplanets with SPIRou
本研究用 SPIRou 对11颗系外行星开展同质氦三重线搜索，确认3例探测并约束质量损失与热层性质，指出氦信号与恒星质量和XUV通量相关。
2023-07-10 astro-ph.EP
Atmospheric Rossiter-McLaughlin effect and transmission spectroscopy of WASP-121b with ESPRESSO
WASP-121 b是研究最多的超热彗星之一：最近对其大气的许多分析报告了不同波长范围的有趣特征。在本文中，我们分析了一个凌日的WASP-121 b获得的高分辨率摄谱仪ESTERO在VLT在1望远镜模式，并在4望远镜模式的仪器调试过程中采取的部分凌日。我们研究了这颗行星的异常凌日径向速度曲线和透射谱。通过分析过境径向速度，我们能够推断大气Rossiter-McLaughlin效应的存在。我们测量了与恒星掩模（主要是Fe）相关的行星大气层的高度为1.052 $\pm$ 0.015 Rp，我们还证实了行星大气的蓝移。通过检查行星吸收信号的恒星交叉关联函数，我们证实了存在的时间变化的蓝移在过境期间，这可以调查光谱的光谱。我们检测到显着的吸收，钠，氢，钾，锂，钙，镁的透射光谱，我们通过使用2D层析成像技术验证其行星性质。特别显著的是Li的检测，在6 $σ$水平下检测到$\sim$ 0.2%的线对比度。与互相关技术，我们证实了存在的FeI，FeII，CrI和VI。H $α$和Ca II存在于大气层中非常高的高度（分别为$\sim$ 1.44 Rp和$\sim$ 2 Rp），并且还延伸到行星的凌日等效洛希瓣半径之外。这些大气层有一个很大的谱线加宽，这与仅仅由行星的潮汐锁定旋转引起的不相容，并且可能是由蒸发大气中的垂直风或高空喷流引起的。
2020-11-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
LRG-BEASTS: Detection of sodium and evidence for water absorption in the hot Saturn HAT-P-44b
University of Warwick（华威大学）；Imperial College London（伦敦帝国学院）；Max Planck Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天文学研究所）；Isaac Newton Group of Telescopes（艾萨克·牛顿望远镜组）；Universitá degli Studi di Torino（都灵大学）；INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理研究所都灵天文台）；University of Michigan（密歇根大学）
LRG-BEASTS调查发现热木星HAT-P-44b中钠和水吸收的证据，揭示其大气特征与WASP-39b相似。
2026-02-23 astro-ph.EP
