从高空气球平台在近红外波段观测系外行星

尽管已知存在大量系外行星样本，但可用于研究其全球大气特性的光谱数据却很少。通过对凌日系外行星进行相位分辨光谱学观测——即对行星绕其宿主星的整个轨道进行连续光谱观测——可以弥补这一不足。具有适合大气表征特性的行星通常有数天的轨道周期，因此相位曲线观测非常耗费资源，尤其是对于共享使用的设施。在这项工作中，我们展示了运行于高空气球平台的红外光谱仪能够对热木星型系外行星进行相位分辨光谱学观测，其性能可与太空望远镜相媲美。以系外行星气候红外望远镜（EXCITE）实验为例，我们量化了我们预期在气球平台上遇到的最重要的系统效应的影响。我们表明，像 EXCITE 这样的仪器将具备稳定性和灵敏度，能够显著推进我们对系外行星大气的理解。这样的仪器将补充现有的和未来的天基近红外光谱仪器，并在它们之间起到关键的桥梁作用。