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年轻迷你海王星 TOI 560.01 的氦逃逸现象

地球与行星天体物理 2022-01-26 v2

摘要

我们报告了来自 TOI 560.01(HD 73583b)逃逸大气的氦吸收信号,这是一颗 R=2.8RR=2.8 R_\oplusP=6.4P=6.4 d 的迷你海王星,绕一颗年轻(约 600 Myr)的 K 型矮星运行。利用 Keck/NIRSPEC,我们在谱线核心处探测到平均深度为 0.68±0.080.68 \pm 0.08% 的信号。该吸收信号在一个月后获得的 partial transit(部分凌星)期间重复出现,但略强且更蓝,可能反映了恒星风环境的变化。凌星进凌准时发生,出凌在白光出凌的 12 分钟内发生,尽管吸收上升比下降更平缓。这表明外流略微不对称且局限于靠近行星的区域。吸收信号还表现出轻微的 4 km/s 红移而非预期的蓝移;如果行星具有适度的轨道偏心率,这或许可以解释,但视向速度数据不支持这种解释。我们利用 XMM-Newton 观测重建高能恒星光谱,并用一维和三维流体动力学模拟对行星外流进行建模。我们发现,我们的模型通常高估了凌星期间吸收的测量幅度、蓝移的大小,或两者兼而有之。将金属丰度增加到 100×\times 太阳值会抑制信号,但预测信号强度对金属丰度的依赖是非单调的。将假设的恒星 EUV 通量降低 3 倍同样会大幅抑制信号。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.13150,
  title  = {Escaping Helium from TOI 560.01, a Young Mini Neptune},
  author = {Michael Zhang and Heather A. Knutson and Lile Wang and Fei Dai and Oscar Barragán},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.13150},
  year   = {2022}
}

备注

accepted by AJ