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系外行星外逸层中的氦:轨道与恒星影响

地球与行星天体物理 2024-06-26 v1

摘要

通过亚稳态近红外三重态探测系外行星外逸层中的氦,已获得 17 次探测和 40 次未探测。我们对已发表的研究进行了全面的再分析,以调查恒星 XUV 通量和轨道参数对系外行星大气中氦的可探测性的影响。我们确定了一个明显的氦探测“轨道甜区(orbital sweet spot)”,距离宿主恒星 0.03 至 0.08 AU,大多数探测均发生于此。该甜区受恒星 XUV 通量和行星大小的影响。值得注意的是,与未探测的情况相比,行星更倾向于较低的 XUV 通量与中紫外通量比。我们还发现,氦探测发生在有效温度为 4400-6500 K 的恒星周围的行星上,但在 5400 至 6000 K 之间存在一个明显的空白区,该区间内未发生任何探测。此外,我们对累积 XUV 通量与逃逸速度的分析表明,探测到氦的行星位于“宇宙海岸线(cosmic shoreline)”之上,表明该海岸线需要修正。我们在分析中发现的趋势有助于更深入地理解外逸层演化。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.15575,
  title  = {Helium in Exoplanet Exospheres: Orbital and Stellar Influences},
  author = {Vigneshwaran Krishnamurthy and Nicolas B. Cowan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.15575},
  year   = {2024}
}

备注

10 pages, 8 figures. Submitted to ApJ