多普勒频移的碱金属 D 吸收作为系外卫星的间接证据
地球与行星天体物理
2022-03-01 v1
摘要
凌星系外行星中的钠和钾特征可能难以从恒星吸收线中分离。此处,这些挑战在太阳系观测特别是水星凌星的框架下加以讨论。辐射压对于近距离轨道系外行星的碱金属气体动力学十分重要,因为 D 线在共振散射中效率很高。当恒星-行星速度大于 10km/s 时,偏心系外行星经历的辐射压高出一阶以上,助长大气逃逸并在凌星相位产生更大的吸收星光的等效截面。多普勒频移也有助于将行星特征与恒星光球的吸收分离。目前仅有一颗凌星系外行星 HD 80606b 被认为同时具备此必需的多普勒频移和碱金属吸收。行星外逸层上的辐射压自然产生蓝移吸收,但其程度不足以解释从该系统的钾凌星测量中所推断出的极端多普勒频移。在缺乏生成如此强风明确机制的情况下,我们描述了这一特征如何可能源于系外卫星-磁层相互作用,类似于 Io-木星。在本文所给的低对比度下,对 HD 80606b 的后续凌星光谱无法排除钾喷流或具有宽吸收结构的大气物种。然而,显然成像通带内的线吸收无法解释所报道的凌星窄带测光。我们还展示了由 Io-木星相互作用产生的能量碱金属的新观测,其说明能量钠多普勒结构比钾更能作为系外卫星存在的有价值标记。
引用
@article{arxiv.2202.13815,
title = {Doppler-Shifted Alkali D Absorption as Indirect Evidence for Exomoons},
author = {Carl Schmidt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.13815},
year = {2022}
}
备注
15 pages, 4 Figures, Frontiers in Astronomy and Space Sciences, Accepted 28 Feb 2022