热海王星 LTT 9779b 的相位曲线暗示高金属丰度大气
地球与行星天体物理
2020-10-27 v1
摘要
相位曲线测量提供了系外行星大气成分、热结构与动力学的全局视图。尽管迄今数十次相位曲线测量大多针对大质量热木星,但对更小行星(更为典型的行星形成终产物)大气的探测存在相当大兴趣。这样一颗行星便是超热海王星 LTT 9779b,它是海王星荒漠中罕见的居民。一篇伴文呈现了该行星的次级日食与昼侧热发射光谱;在本工作中,我们描述了利用 Spitzer 与 TESS 测光表征的该行星光学与红外相位曲线。我们在 4.5um 探测到 LTT 9779b 的热相位变化,发现相位振幅为 358+/-106 ppm、峰值发射经度为星下点以东 -10 deg +/- 21 deg。结合我们的次级日食观测,这些相位曲线测量意味着 4.5um 昼侧亮温度 1800+/-120 K、夜侧亮温度 700+/-430 K(2σ 置信下 <1350 K)以及昼夜亮温差 1110+/-460 K。我们将数据与 3D GCM 预测及经历类似恒星辐照水平热木星的类似观测进行比较。虽非定论,但我们对微小 4.5um 相位偏移、相对较大的相位变化振幅以及目标昼侧发射光谱与类似温度热木星之定性差异的测量,均暗示 LTT 9779b 具有超太阳大气金属丰度,这与其大小和质量所预期一致。最后,我们提供了精化星历(P=0.79207022+/-0.00000069 d, T0=2458783.51636+/-0.00027, BJD_TDB)以便高效安排未来观测以进一步表征这颗引人入胜行星的大气。(摘要有删节)
引用
@article{arxiv.2010.12745,
title = {Phase Curves of Hot Neptune LTT 9779b Suggest a High-Metallicity Atmosphere},
author = {Ian J. M. Crossfield and Diana Dragomir and Nicolas B. Cowan and Tansu Daylan and Ian Wong and Tiffany Kataria and Drake Deming and Laura Kreidberg and Thomas Mikal-Evans and Varoujan Gorjian and James S. Jenkins and Bjoern Benneke and Karen A. Collins and Christopher J. Burke and Christopher E. Henze and Scott McDermott and Ismael Mireles and David Watanabe and Bill Wohler and George Ricker and Roland Vanderspek and Sara Seager and Jon M. Jenkins},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.12745},
year = {2020}
}
备注
27 pages, 14 pages, 1 data table. ApJL in press. Companion paper to Dragomir et al. 2020