中文

使用 Harmonica 对系外行星大气中逃逸气体的尾部进行建模

地球与行星天体物理 2025-09-30 v1 天体物理仪器与方法

摘要

靠近宿主恒星从而接收到大量 X 射线和紫外辐射的系外行星容易发生强烈的大气逃逸。这可能导致沿行星轨道轨迹形成逃逸气体包层,通常被称为尾部。在宿主恒星前凌星时,这些尾部不仅会在凌星光变曲线中产生更大的深度,还会在入凌和出凌之间引入显著的不对称性。利用公开可用的软件 Harmonica,我们提出了一种对被扩展逃逸气体包层包围的凌星行星光变曲线进行建模的方法,进而推断包层的形状和大小。我们将该方法应用于 HAT-P-18b 的 JWST NIRISS/SOSS 观测数据,该数据在 10830 \r{A} 的亚稳态氦三重态光谱光变曲线中显示出显著的氦尾部特征。我们的模型表明,为了拟合 HAT-P-18b 的观测光变曲线,该行星必须具有 15.791.05+1.1415.79^{+1.14}_{-1.05} 行星半径的拖尾氦尾。我们进行了注入-恢复测试以验证所提方法的有效性。我们证明,在精度足够的情况下,我们能够对数据拟合多层包层,从而深入了解不透明度剖面的相对径向变化。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.14846,
  title  = {Modeling tails of escaping gas in exoplanet atmospheres with Harmonica},
  author = {Carlos Gascón and Mercedes López-Morales and Shreyas Vissapragada and Morgan MacLeod and Hannah R. Wakeford and David Grant and Ignasi Ribas and Guillem Anglada-Escudé},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.14846},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 10 figures, 3 tables. Accepted to APJL