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两颗超级蓬松行星的无特征透射光谱

地球与行星天体物理 2020-01-29 v1

摘要

开普勒任务揭示了一类被称为“超级蓬松”的行星,其质量仅为地球的几倍,但半径大于海王星,因此平均密度非常低。已知围绕年轻类太阳恒星Kepler 51运行的三颗行星都是超级蓬松行星。因此,Kepler 51系统为比较研究这类神秘行星的结构和大气提供了机会,这可能为它们的形成和演化提供线索。我们利用哈勃空间望远镜上的广角相机3(WFC3)观测了Kepler 51b和51d各两次凌星。将新的WFC3凌星时间与重新分析的开普勒数据以及更新的恒星参数相结合,我们确认所有三颗行星的密度都低于0.1 g/cm3^{3}。我们测量了WFC3透射光谱在1.15至1.63 μ\mum之间无特征,排除了任何大于0.6个标高(假设H/He主导的大气)的变化,因此没有显著的水吸收特征。我们将平坦光谱解释为每颗行星上存在高层气溶胶层(压力<<3 mbar)的结果。将这一新结果添加到其他亚海王星行星观测到的平坦光谱集合中,我们支持Crossfield和Kreidberg(2017)提出的两个假设之一,即平衡温度较低的行星具有更多高层气溶胶。我们强烈反对他们的另一个假设,即H/He质量分数驱动了大振幅透射特征的出现。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.12988,
  title  = {The Featureless Transmission Spectra of Two Super-Puff Planets},
  author = {Jessica E. Libby-Roberts and Zachory K. Berta-Thompson and Jean-Michel Desert and Kento Masuda and Caroline V. Morley and Eric D. Lopez and Katherine M. Deck and Daniel Fabrycky and Jonathan J. Fortney and Michael R. Line and Roberto Sanchis-Ojeda and Joshua N. Winn},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.12988},
  year   = {2020}
}

备注

29 pages, 16 figures, Re-submitted to AJ