在HI莱曼-α线中观测到的行星HD189733b的蒸发

我们使用哈勃空间望远镜/高级巡天相机在HI莱曼-α线和紫外波段的其他几条谱线上观测了太阳系外行星HD189733b的三次凌星，以寻找大气特征。我们在莱曼-α光变曲线中探测到一个凌星信号，其凌星深度为5.05 ± 0.75%。该深度在3.5σ水平（统计上）超过了仅由行星盘产生的掩星深度。其他恒星发射线较暗，单独来看，它们没有显示出凌星信号，而莱曼-α线红移方向的整个光谱有足够的光子，显示出与仅由行星盘吸收一致的凌星信号。发射线中凌星深度的上限为：OI在1305Å处为11.1%，CII在1335Å处为5.5%。HD189733b周围存在一个延伸的原子氢外逸层，产生了5%的完整未分辨莱曼-α线通量吸收，这表明该行星正在失去气体。莱曼-α光变曲线与一个逃逸氢的数值模拟拟合得很好，在该模拟中，行星原子被恒星辐射压推动。我们将原子氢的逃逸速率约束在10^9到10^11 g/s之间，电离极端紫外通量约束在太阳值的2到40倍之间（1σ），更大的逃逸速率对应更大的极端紫外通量。最佳拟合结果为dM/dt=10^10 g/s，极端紫外通量F_{EUV}=20倍太阳值。HD189733b是第二颗探测到大气蒸发的太阳系外行星。