热岩巡天 IV:LTT 3780 b 的辐射与裸岩一致
地球与行星天体物理
2025-08-21 v1
摘要
M 矮星周围的小型行星能否维持大气层仍是一个悬而未决的问题。热岩巡天计划旨在通过 MIRI 发射光度测量观测 9 颗绕 M 矮星运行的岩质系外行星,以约束大气层的起始条件,从而解决这一问题。在本文中,我们展示了 LTT 3780 b 的两次 MIRI F1500W (15m) 次食观测,这是一颗超短周期超级地球 ( d, , ),接收到的辐照度为地球的 111 倍,是该巡天中最高的。我们发现其综合次食深度为 ppm,该结果在不同的数据归算和分析假设下保持一致,增强了我们对次食探测的信心。此次食深度与裸岩表面的热辐射一致,其昼面温度为 K,是零反照率、零热量再分布黑体所预测最高温度的 %。我们能够以大于 3 的置信度排除地表压力低至 0.01 bar 的 CO 基大气层(排除了近似火星大气的情况)。我们无法排除纯 HO 的 1 bar 大气层,但我们认为这种成分在如此高辐照度的行星上不太可能出现;由于波段内缺乏特征,我们也无法排除 O 大气层,尽管我们可以对 CO 混合大气施加约束。作为一颗潜在的裸岩行星,我们考虑了多种表面成分模型,但无法区分它们。然而,LTT 3780 b 是后续 JWST 观测的绝佳目标,可用于确定其表面成分并排除其他大气成分。
引用
@article{arxiv.2508.14210,
title = {Hot Rocks Survey IV: Emission from LTT 3780 b is consistent with a bare rock},
author = {Natalie H. Allen and Néstor Espinoza and Hannah Diamond-Lowe and João M. Mendonça and Brice-Olivier Demory and Amélie Gressier and Jegug Ih and Mark Fortune and Prune C. August and Måns Holmberg and Erik Meier Valdés and Merlin Zgraggen and Lars A. Buchhave and Adam J. Burgasser and Chloe Fisher and Neale P. Gibson and Kevin Heng and Jens Hoeijmakers and Daniel Kitzmann and Bibiana Prinoth and Alexander D. Rathcke and Brett M. Morris},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.14210},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 5 figures, accepted for publication in AJ