凌星系外行星的质量损失率

处于距其宿主恒星小轨道距离的系外行星遭受强烈的高能辐射，包括X射线和极紫外（EUV）辐射。根据行星的质量和密度以及大气加热效率，恒星的高能输入可导致大气质量损失。这些蒸发过程可在行星凌星期间的紫外波段观测到。本工作的目标是量化整个凌星系外行星样本——现包括热木星、热海王星和热超级地球——的质量损失率（dm/dt）、加热效率（eta）和寿命。质量损失率和寿命通过系外行星的“能量图”估算，该图比较了行星引力势能与沉积在大气中的恒星X/EUV能量。我们估算所有已探测凌星行星的质量损失率在各种保守假设下介于10^6至10^13 g/s之间。高加热效率意味着诸如气态巨行星WASP-12b和WASP-17b等热系外行星可能在10亿年内完全蒸发。我们进一步表明，当从观测中推断出dm/dt且恒星X/EUV光度已知时，可以约束加热效率。这使我们提出，热木星HD209458b大气中的eta ~ 100%，而对于HD189733b则可能较低。同时进行紫外和X射线波段的凌星观测对于进一步约束系外行星的外逸层性质是必要的。