WASP-21b 低层与高层大气中 Na 的探测
地球与行星天体物理
2020-10-07 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
光学透射光谱为热木星大气的参考压力水平和散射特性提供了关键约束。对于某些探测到碱金属原子的行星，其谱线轮廓可作为连接高层与低层大气的良好探针。WASP-21b 是一颗土星质量的热木星，绕一颗厚盘恒星运行，密度低且平衡温度为 1333 K，这使其成为透射光谱观测的良好目标。在此，我们呈现了基于 Gran Telescopio Canarias (GTC) 10.4 m 望远镜上 OSIRIS 光谱仪观测的一次凌星所得的低分辨率透射光谱，以及基于 Telescopio Nazionale Galileo (TNG) 上 HARPS-N 和 ESO 3.6 m 望远镜上 HARPS 观测的三次凌星所得的高分辨率透射光谱。我们对 GTC 的低分辨率透射光谱进行了光谱反演分析，并以 3.5- 的置信度报告了 Na 的探测。Na 谱线呈现宽谱线轮廓，可归因于压力展宽，表明行星大气基本晴朗。该光谱在 K D 谱线处显示出暂定的额外吸收。利用 HARPS-N 和 HARPS，我们对 Na 双线透射光谱进行了光谱分辨。在凌星期间探测到 Na 双线处的额外吸收，并显示出与行星轨道运动一致的径向速度偏移。我们提出了一个度量来定量区分相对晴朗大气的热木星与其他热木星，且 WASP-21b 在所有已表征热木星中该度量值最大。在 WASP-21b 低层与高层大气中 Na 的探测表明它是一个用于未来跟进观测的理想目标，为理解其跨越宽压力范围的大气性质提供了机会。
引用
@article{arxiv.2007.13429,
title = {Detection of Na in WASP-21b's lower and upper atmosphere},
author = {G. Chen and N. Casasayas-Barris and E. Palle and L. Welbanks and N. Madhusudhan and R. Luque and F. Murgas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.13429},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 14 figures, accepted for publication in A&A on July 27, 2020