亚阿尔芬斯能环境下热气巨人的大气逃逸
地球与行星天体物理
2024-10-14 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
热气巨人可能位于其主机恒星风的阿尔芬斯面积内,在该区域内,恒星风由磁能主导。然而,这种亚阿尔芬斯环境对大气逃逸的影响尚未完全理解。本文我们采用 3D 辐射-磁流体动力学模拟和 Lyman- transit 计算来调查磁化热气巨人的大气逃逸特性。通过改变行星磁场强度 () 和倾斜角,我们发现流动大气的结构从磁力不可约 regime 过渡到磁力约束 regime:前者表现为行星背面有一束物质流动;后者表现为物质通过极地区域逃逸。值得注意的是,我们发现 在两种 regime 都呈增大趋势,在行星从不可约转为约束 regime 时会出现局部减小。与超阿尔芬斯相互作用相反,后者预测行星会产生两个极地流动;而我们的亚阿尔芬斯模型仅显示出一个显著的极地流动。在对侧极地,行星场线连接到恒星。最终,我们的合成 Lyman- transit 显示,无论是红翼还是蓝翼吸收都随 增大。此外,在考虑单个 Lyman- 翼吸收时, 与恒星风质量损失率之间存在一种退化现象。这种退化可以通过考虑蓝翼与红翼吸收比来打破:更强的恒星风会导致更高的蓝-红吸收比。我们表明,通过使用吸收比,Lyman- transit 可以探测恒星风特性和类星人磁场。
引用
@article{arxiv.2410.08881,
title = {Atmospheric escape in hot Jupiters under sub-Alfv\'enic interactions},
author = {Andrés Presa and Florian A. Driessen and Aline A. Vidotto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.08881},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 11 figures (including 2 in the appendix), 2 tables, accepted for publication in MNRAS