四颗年轻迷你海王星大气逃逸的探测
地球与行星天体物理
2023-02-01 v2
摘要
我们利用 Keck/NIRSPEC 对一组年轻（<1 Gyr）、短周期、环绕邻近 K 矮星运行的迷你海王星进行巡测，通过亚稳态氦线测量其质量损失。我们在初始样本的所有四个目标中均探测到氦吸收。首个围绕 TOI 560b 的探测已在先前论文中公布。我们现在宣布在 TOI 1430.01、2076b 和 TOI 1683.01 周围另有三个探测。四颗行星均显示出 0.7–1.0% 的平均凌星超额吸收。然而，这些外流在运动学性质上有所不同。TOI 1430b 表现出凌前吸收，而 TOI 2076b 的外流光学厚度异常大，并显示出显著的凌后吸收。对于四颗行星，所测氦吸收信号的宽度与光致蒸发外流的预期一致（10–30 km/s，5000–10000 K）。除非热速度和整体外流速度之外的展宽机制不可忽略，否则我们的观测不利于核驱动质量损失模型，该模型预测慢得多的（1–3 km/s）外流。我们利用等温 Parker 风模型和数量级方法估算质量损失时标，得到每颗行星约几百 Myr。我们得出结论，这些行星中许多（即便不是全部）将失去其富氢包层并成为超级地球。我们的结果表明，环绕类太阳恒星的大多数迷你海王星具有原初大气，且光致蒸发是剥离这些大气并将这些行星转变为超级地球的高效机制。
引用
@article{arxiv.2207.13099,
title = {Detection of Atmospheric Escape from Four Young Mini Neptunes},
author = {Michael Zhang and Heather A. Knutson and Fei Dai and Lile Wang and George R. Ricker and Richard P. Schwarz and Christopher Mann and Karen Collins},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.13099},
year = {2023}
}
备注
Final version, accepted by Astronomical Journal