GJ 1252b：一颗无大气层的炽热类地超级地球
地球与行星天体物理
2022-10-05 v1
摘要
越来越多已知绕邻近恒星（尤其是 M 型矮星）运行的岩质类地系外行星，引起了人们对研究这些行星表面性质、大气成分与逃逸历史的日益关注。本文中，我们报告利用斯皮策空间望远镜的 IRAC2 4.5 微米通道探测到类地系外行星 GJ1252b 的二次掩食。我们测得掩食深度为 149(+25/-32) ppm，对应于昼面亮温 1410(+91/-125) K，且与无大气层的预测一致。将我们的测量结果与大气模型比较表明，GJ1252b 的表面压力 <10 bar，远小于金星。假设能量受限逃逸，即便 100 bar 的大气也会在 <1 Myr 内流失，远短于估计的 3.9+/-0.4 Gyr 年龄。预期的质量损失可由地幔脱气克服，但仅当地幔碳含量质量分数 >7% 时才有可能——比地球所含高出两个数量级以上。因此我们得出结论：GJ1252b 没有显著大气层。具有花岗质或长石质表面成分但无大气的模型谱在 >2 sigma 下被排除。掩食发生在轨道相位 0.5 之后仅 +1.4(+2.8/-1.0) 分钟，表明 e cos omega=+0.0025(+0.0049/-0.0018)，与圆形轨道一致。因此潮汐加热对 GJ1252b 的全球能量收支可能可忽略。最后，我们还分析了额外的、未发表的 GJ1252b 的 TESS 凌星测光数据，其将凌星星历精度提高了十倍，给出了更精确的行星半径 1.180+/-0.078 R_E，并排除了振幅 <1 min 的任何凌星计时变化。
引用
@article{arxiv.2208.09479,
title = {GJ 1252b: A Hot Terrestrial Super-Earth With No Atmosphere},
author = {Ian J. M. Crossfield and Matej Malik and Michelle L. Hill and Stephen R. Kane and Bradford Foley and Alex S. Polanski and David Coria and Jonathan Brande and Yanzhe Zhang and Katherine Wienke and Laura Kreidberg and Nicolas B. Cowan and Diana Dragomir and Varoujan Gorjian and Thomas Mikal-Evans and Bjoern Benneke and Jessie L. Christiansen and Drake Deming and Farisa Y. Morales},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.09479},
year = {2022}
}
备注
ApJL in press. 16 pages, 12 figures, 10 eclipses, 1 bandpass. Models will be available at journal website