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年轻迷你海王星 HD 63433c 持续质量损失的探测

地球与行星天体物理 2022-01-26 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

我们探测到来自 HD 63433c 逃逸大气的莱曼 α 吸收,这是一颗 R=2.67 R_⊕、P=20.5 d 的迷你海王星,绕大熊座移动星团中一颗年轻(4.4亿年)的类太阳恒星运行。利用 HST/STIS,我们测得蓝翼透过率为 11.1 ± 1.5%,红翼为 8 ± 3%。该信号不太可能由恒星变率引起,但应通过即将进行的 HST 第二次观测予以确认。我们未探测到内侧行星(一颗 R=2.15 R_⊕、轨道周期 7.1 d 的较小迷你海王星)的莱曼 α 吸收。我们利用 Keck/NIRSPEC 对两颗行星的氦吸收设定了 0.5% 的上限。我们利用 XMM-Newton 测量了宿主星的 X 射线能谱与远紫外通量,并使用三维流体动力学代码对两颗行星的外流进行建模。该模型较好地吻合了 HD 63433c 莱曼 α 谱线蓝翼的光变曲线以及氦的非探测结果,尽管它无法解释暂定的红翼吸收,也未详细重现多余吸收谱。该模型预言行星 b 存在强莱曼 α 与氦吸收,但被观测排除。此模型预言行星 b 的质量损失时标远更短,表明 b 与 c 存在本质差异:后者仍保留其氢/氦包层,而前者很可能已失去其原初大气。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.05273,
  title  = {Detection of Ongoing Mass Loss from HD 63433c, a Young Mini Neptune},
  author = {Michael Zhang and Heather A. Knutson and Lile Wang and Fei Dai and Leonardo A. dos Santos and Luca Fossati and Gregory W. Henry and David Ehrenreich and Yann Alibert and Sergio Hoyer and Thomas G. Wilson and Andrea Bonfanti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.05273},
  year   = {2022}
}

备注

accepted by AJ