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超热木星大气中 H$_2$ 的探测可行性

地球与行星天体物理 2022-07-14 v1

摘要

超热木星(UHJ)因其极端性质近期成为多项大气研究的焦点。虽然分子氢(H2_2)在 UHJ 大气中扮演关键角色,但尚未在系外行星上被直接探测到。为确定通过莱曼与沃纳谱带的透射光谱探测 H2_2 的可行性,我们模拟了 H2_2 转动温度从 2000 K 到 4000 K、绕转 A 型星有效温度 TeffT_{eff} = 8,500 K 到 TeffT_{eff} = 10,300 K 的 UHJ 大气。我们给出了每种行星-恒星温度组合的模拟透射光谱,并加入幅度从 0.5% 到 2.0% 变化的泊松噪声。最后,我们将光谱与每种温度组合预期的大气 H2_2 吸收模板进行互相关。我们的结果表明,利用当前设施(即哈勃空间望远镜)探测 H2_2 不可行。然而,未来具备紫外能力的旗舰任务或可实现直接的大气 H2_2 透射光谱探测。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.05963,
  title  = {Detection Feasibility of H$_2$ in Ultra-hot Jupiter Atmospheres},
  author = {Anastasia Morgan and P. Wilson Cauley and Kevin France and Allison Youngblood and Tommi T. Koskinen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.05963},
  year   = {2022}
}