开源 sunbather 代码：对逃逸行星大气及其透射光谱的建模

大气逃逸被认为对系外行星的演化有显著影响，特别是对于短轨道周期的亚木星行星。理论模型预测，流体力学逃逸会侵蚀此类气态行星的大气，仅留下岩石核心。从观测中得出大气质量损失率对于验证这些预测是必要的。获取质量损失率估计的方法之一是用 Parker 风模型拟合 10830 {\AA} 氦或紫外金属线的透射光谱。我们旨在为社区提供一个能够执行此类分析的工具，并介绍了 sunbather，一个用于对逃逸系外行星大气及其透射光谱进行建模的开源 Python 代码。sunbather 集成了 Parker 风代码 p-winds 和光致电离代码 Cloudy，能够计算任意大气成分下目前已知的任何光谱示踪剂。利用 sunbather，我们研究了一颗典型热海王星行星的大气结构如何依赖于金属丰度。我们发现，当我们将金属丰度从太阳丰度增加到 50 倍太阳丰度时，质量损失率下降了大约一个数量级。金属物种的谱线冷却在太阳成分下已经很重要，在更高金属丰度下更是如此。然后，我们展示了如何使用 sunbather 来解释在高层大气中形成的谱线观测。我们拟合了迷你海王星 TOI-2134 b 的观测氦光谱，并展示了即使对于氦数据，推断出的质量损失率对金属丰度的依赖也高达三倍。