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利用 CARMENES 高分辨率透射光谱在 HD 189733 b 上探测到 He I $\lambda10830$ \AA{} 吸收

地球与行星天体物理 2018-12-07 v1

摘要

我们展示了利用 Calar Alto 的 CARMENES 高分辨率光谱仪对 HD 189733 b 进行的三次凌星观测。在近红外 He I 三重态 10830 \AA{} 处,所有三次凌星中都探测到强吸收信号。在凌星中期,在净蓝移 3.5±0.4-3.5\pm0.4 km s1^{-1} (10829.84--10830.57 \AA{}) 的 ±\pm10 km s1^{-1} 范围内测得平均吸收水平为 0.88±0.040.88\pm0.04 %。在行星静止系中测得,吸收信号在凌星进段和出段的径向速度分别为 +6.5±3.1+6.5\pm3.1 km s1^{-1}12.6±1.0-12.6\pm1.0 km s1^{-1}。我们表明,与恒星活动相关的伪信号会干扰行星大气吸收信号。它们可能占到观测信号的 80%,并也可能影响径向速度特征,但伪信号极不可能解释整个信号。观测到的 He I 三重态中两条未分辨线与第三条线的线强比为 2.8±0.22.8\pm0.2,这强烈偏离光学薄大气的期望值。若用行星大气中的吸收来解释,这倾向于一个致密的氦大气,其延展仅 0.2 个行星半径,柱密度量级为 4×10124\times 10^{12} cm2^{-2}。观测到的径向速度可以用赤道超旋转的环流大气或蒸发物质的不对称大气成分来解释。我们未探测到明显的正在进行蒸发的特征,例如凌星前或凌星后的吸收(可能指示洛希瓣之外的物质),或超过逃逸速度的径向速度。这些发现并不与行星蒸发相矛盾,而仅表明在 HD 189733 b 上探测到的氦吸收并未示踪表现出显著逃逸特征的大气层。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.02453,
  title  = {Detection of He I $\lambda10830$ \AA{} absorption on HD 189733 b with CARMENES high-resolution transmission spectroscopy},
  author = {M. Salz and S. Czesla and P. C. Schneider and E. Nagel and J. H. M. M. Schmitt and L. Nortmann and F. J. Alonso-Floriano and M. López-Puertas and M. Lampón and F. F. Bauer and I. A. G. Snellen and E. Pallé and J. A. Caballero and F. Yan and G. Chen and J. Sanz-Forcada and P. J. Amado and A. Quirrenbach and I. Ribas and A. Reiners and V. J. S. Béjar and N. Casasayas-Barris and M. Cortés-Contreras and S. Dreizler and E. W. Guenther and T. Henning and S. V. Jeffers and A. Kaminski and M. Kürster and M. Lafarga and L. M. Lara and K. Molaverdikhani and D. Montes and J. C. Morales and A. Sánchez-López and W. Seifert and M. R. Zapatero Osorio and M. Zechmeister},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.02453},
  year   = {2018}
}

备注

13 pages, 12 figures, accepted for publication in A&A