基于13次地基凌星观测的陆生系外行星LHS 3844b光学透射光谱研究

对光谱可探测的陆生系外行星开展大气研究，为这些世界与太阳系陆生行星之间的比较行星学奠定基础。LHS 3844b是一颗被强烈辐照的陆生系外行星（R=1.303±0.022 R_Earth），绕一颗15秒差距外的M型中矮星运行。基于近红外Spitzer相位曲线的研究排除了该行星上表面压强≥10 bar的大气。我们呈现了使用Magellan Clay望远镜和LDSS3C多目标光谱仪在620–1020 nm波段对LHS 3844b进行的13次凌星观测。我们使用高斯过程回归分别分析这13个数据集，并给出白光与分光光变曲线。在合并的白光曲线中，当分箱至10分钟时我们达到了65 ppm的RMS精度。(Rp/Rs)^2的白色光曲线平均值为0.4170±0.0046%。为构建透射光谱，我们将白光曲线划分为20个各跨20 nm的分光测光波段，并计算各波段中(Rp/Rs)^2的平均值。我们将透射光谱与两组大气模型进行比较。我们以5.2σ置信度排除了表面压强≥0.1 bar的清晰、太阳组成大气（μ=2.34）；我们以较低置信度（2.9σ）排除了表面压强≥0.1 bar的清晰、H2O蒸汽大气（μ=18）。我们观测到的透射光谱倾向于一条平线。对于表面压强≥1 bar的太阳组成大气，我们排除了云顶压强为0.1 bar的云（5.3σ），但我们无法处理更低压强下的高海拔云。我们的结果进一步证明LHS 3844b缺乏大气。