来自 110 亿年宿主恒星 Kepler-444 的强 HI Lyman-$\alpha$ 变化：行星起源？

Kepler-444 为探测一个由小于地球的行星组成的紧凑系统的大气成分和演化提供了独特机会。五颗行星在这颗明亮的 K 型恒星附近轨道距离处发生凌星，但它们太小，无法在光学/红外波段探测其假定的低层大气。我们使用哈勃空间望远镜上的空间望远镜成像光谱仪 (STIS)，在六个独立历元的 Ly-$\alpha$ 线中搜寻行星高层大气的特征。我们在 Kepler-444e 和 f 凌星期间探测到显著的流量变化（约 20%），并在没有已知行星凌星时也探测到变化（约 40%）。宿主恒星过渡区和日冕的变化可能是这些变化的来源。然而，对于这颗古老（11.2±1.0 Gyr）且看似宁静的主序星而言，其在短时间尺度（约 2-3 小时）上的变化幅度令人惊讶地强烈。另一种可能是，我们表明凌星期间的变化可以用 trailing 两颗外层行星（Kepler-444e 和 f）的中性氢外逸层吸收来解释。这将要求它们含有大量水以补充此类氢外逸层，从而揭示它们为首批被确认的海洋行星。然而，凌星外的变化则需要存在一颗尚未被探测到的、轨道距离更大的 Kepler-444g，这对行星起源情景提出了质疑。利用 HARPS-N 在钠双线处的观测，我们推导了视线方向上朝向 Kepler-444 的两个星际介质云的性质。这使我们能够重构恒星 Ly-$\alpha$ 线轮廓并估算来自恒星的 XUV 辐射，该辐射量表明在外层行星经历 112 亿年后仍允许适度的质量损失。需要在 XUV 波段对该系统进行后续观测以评估这一诱人的可能性。