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GJ 436b 与恒星风的相互作用:利用 Ly$\alpha$ 和 H$\alpha$ 凌星模拟约束

地球与行星天体物理 2021-01-06 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

GJ 436 行星系统是一个非凡的系统。绕 M3 型矮星运行的海王星大小行星在 Lyα\alpha 谱线中揭示出延展的中性氢大气。该物质形成一个彗星状尾迹,在行星凌星后遮挡恒星盘超过 10 小时。在此,我们进行了一系列三维辐射流体动力学模拟,以建模恒星风与逃逸行星大气的相互作用。利用这些模型,我们试图重现 Lyα\alpha 凌星中发现的 56%\sim56\% 吸收,同时重现 Hα\alpha 凌星中缺乏吸收的现象。通过改变恒星风强度与 EUV 恒星光度,我们寻找一组最契合观测数据的参数。基于 Lyα\alpha 观测,我们发现行星位置处的恒星风速度约为 [250-460] km s1^{-1},温度为 [34]×105[3-4]\times10^5 K。对于 [0.81.6]×1027[0.8-1.6]\times10^{27} erg s1^{-1} 的恒星 EUV 光度,恒星与行星的质量损失率分别为 2×10152\times 10^{-15} M_\odot yr1^{-1}[610]×109\sim[6-10]\times10^9 g s1^{-1}。在我们模拟所探索的参数范围内,所有模型均未在 Hα\alpha 谱线中呈现任何显著吸收,与观测一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.05128,
  title  = {GJ 436b and the stellar wind interaction: simulations constraints using Ly$\alpha$ and H$\alpha$ transits},
  author = {C. Villarreal D'Angelo and A. A. Vidotto and A. Esquivel and G. Hazra and A. Youngblood},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.05128},
  year   = {2021}
}