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基于全局前向凌星模拟的恒星与行星吸收线联合分析

地球与行星天体物理 2023-06-07 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

我们表征了凌星行星吸收光谱中的行星遮挡线畸变(POLDs),这些畸变源于被遮挡恒星线的代理,并研究了恒星自转、临边昏暗和宽带临边昏暗的影响。我们使用 EVaporating Exoplanets(EVE)代码生成系外行星凌星期间的真实恒星光谱,考虑了系统架构与大气凌星的 3D 几何结构,以及恒星盘上的光谱变化。吸收光谱使用文献中的方法计算,并与预期信号比较。恒星自转引起的 POLDs 对中速至快速自转恒星占主导,达到与大气信号相当的幅度,但可通过将恒星线代理移至行星遮挡区域的径向速度来减轻。临边昏暗变化对慢速自转恒星占主导,且在恒星临边处更易减轻。我们重新解释了两个标志性系统的 ESPRESSO 数据,确认 HD209458b 的钠特征主要源于 POLDs。然而,我们揭示了可能来自行星大气的贡献,值得进一步观测。对于 MASCARA-1b,我们未发现大气钠吸收的证据,且可完全用超太阳恒星钠丰度下的 POLD 解释观测特征。我们研究了 POLDs 对恒星与行星性质及行星遮挡线所用代理的依赖性。若无对局部恒星光谱与系统轨道参数的准确估计,区分行星吸收特征与 POLDs 具挑战性。我们提出一种减轻 POLDs 并改进大气表征的方法,即同时使用恒星与行星的前向建模模拟全局观测特征。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.13759,
  title  = {Combined analysis of stellar and planetary absorption lines via global forward-transit simulations},
  author = {William Dethier and Vincent Bourrier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.13759},
  year   = {2023}
}