TRAPPIST-1行星云与霾的限制

Sarah E. Moran; Sarah M. Hörst; Natasha E. Batalha; Nikole K. Lewis; Hannah R. Wakeford

doi:10.3847/1538-3881/aae83a

TRAPPIST-1行星云与霾的限制

地球与行星天体物理 2018-11-28 v1

作者: Sarah E. Moran , Sarah M. Hörst , Natasha E. Batalha , Nikole K. Lewis , Hannah R. Wakeford

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摘要

TRAPPIST-1行星系统是研究M矮星行星演化与宜居性的极佳候选。用哈勃空间望远镜(HST)进行的透射光谱观测表明,内侧五颗行星不拥有清晰的氢大气。在此,我们利用最近更新的质量约束重新评估这些结论,并将分析扩展到对金属丰度、云顶压力和霾散射强度的限制。我们将近期系外行星霾的粒子尺寸与产率实验室结果与TRAPPIST-1透射光谱的一维大气模型相联系。由此,我们获得了基于物理的霾散射截面估计。我们发现,在富氢大气中,TRAPPIST-1 d、e和f需要量级为1e-26到1e-19 cm平方的霾散射截面才能匹配HST数据。对于TRAPPIST-1 g,我们不能排除清晰的富氢大气。我们还模拟了不透明云层和高重元素含量对透射光谱的影响。我们确定,具有高压云(压力为12 mbar及以下)的富氢大气与TRAPPIST-1 d和e的HST观测一致。对于TRAPPIST-1 f和g,我们不能以高置信度排除清晰的富氢情形。我们证明,至少60倍太阳金属丰度且带有对流层(0.1 bar)云的情况与观测相符。此外,我们给出了未来观测为解开云顶压力与金属丰度简并所需的精度估计。我们的结果表明外侧TRAPPIST-1行星d、e和f具有次生、富挥发分的大气。

关键词

TRAPPIST-1 透射光谱霾散射云层金属丰度富氢大气系外行星大气

引用

@article{arxiv.1810.05210,
  title  = {Limits on Clouds and Hazes for the TRAPPIST-1 Planets},
  author = {Sarah E. Moran and Sarah M. Hörst and Natasha E. Batalha and Nikole K. Lewis and Hannah R. Wakeford},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.05210},
  year   = {2018}
}

备注

15 pages, 3 figures, 2 tables, accepted in the Astronomical Journal

TRAPPIST-1行星云与霾的限制

摘要

关键词

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备注

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