流体动力学风的形态：恒星环境中行星风的研究

沐浴在强烈电离辐射中的近距离气态行星经历流体动力学大气逃逸，将其大气上层抛射到行星际介质中。对凌星行星周围逃逸气体的紫外探测证实了这一框架。暴露于恒星环境中，外流受其与恒星风相互作用以及行星轨道的塑造。我们使用 Athena 进行三维辐射流体动力学模拟，对处于低磁场情形下、接收大量电离极紫外通量的潮汐锁定氢大气在各种恒星环境中的表现建模。通过对轨道与恒星风对外流影响的逐步探索，我们发现了三种结构迥异的恒星风 regime：弱、中等和强。我们进行了合成 Lyman-$\alpha$ 观测，并为每种 regime 找到了独特的观测特征。弱恒星风——无法约束行星外流，导致恒星周围形成物质环——具有凌星前红移的昼侧臂以及凌星期间略微红偏的不对称谱。中等 regime 在距行星较远处截断昼侧外流并引起外流的周期性破裂，产生模仿双凌星的观测特征。这些凹陷中的第一个为蓝移且在光学凌星之前。最后，强恒星风将外流完全约束成彗星状尾迹并加速外流向外，在凌星后产生大的蓝移信号。在所有三种 regime 中，大信号均出现在凌星远外侧，这为在直接凌星之外继续紫外观测提供了动机。