WASP-52b 的 H$\alpha$ 与 He 10830 透射光谱建模

逃逸大气已通过 Ly$\alpha$、H$\alpha$ 和 He 三重态(10830$\rm\AA$)线的超额吸收被探测到。同时建模 H$\alpha$ 和 He 10830 线的吸收可对系外行星大气提供有用约束。本文中，我们使用流体动力学模型结合非局部热力学模型与一种新的蒙特卡洛模拟模型来获取 H(2) 和 He(2$^3$S) 布居。首次在球形恒星 Ly$\alpha$ 辐射和球形行星大气的假设下执行 Ly$\alpha$ 辐射转移的蒙特卡洛模拟，以计算行星大气内部的 Ly$\alpha$ 平均强度分布，这是估算 H(2) 布居所必需的。我们同时建模热木星 WASP-52b 的 H$\alpha$ 和 He 10830 线透射光谱。我们发现，若宿主恒星具有(1)高 X 射线/极紫外(XUV)流量($F_{\rm XUV}$)和相对较低的 XUV 辐射中 X 射线比例($\beta_m$)，或(2)低 $F_{\rm XUV}$ 和高 $\beta_m$，则许多不同 H/He 比的模型都能很好复现 H$\alpha$ 观测。He 10830 $\rm\AA$ 三重态的模拟表明需要高 H/He 比($\sim$ 98/2)以拟合观测。同时拟合两条线的模型将 $F_{\rm XUV}$ 限制为约基准值的 0.5 倍，且 $\beta_m$ 约 0.3。模型还表明氢和氦源自逃逸大气，质量损失率约为 2.8$\times 10^{11}$ g s$^{-1}$。