π Men c 上层大气的三维流体动力学模拟：与 Lyα 凌星观测的比较

目的：我们旨在约束宿主恒星的风和高能辐射条件，以重现 Lyα 行星吸收未探测到的现象。方法：我们采用多流体三维流体动力学代码对逃逸的行星大气、恒星风及其相互作用进行建模。我们假设行星大气由氢和氦组成。我们运行了改变恒星高能辐射和恒星质量损失率的模型，并进一步针对每种情况计算 Lyα 合成行星大气吸收，与观测进行比较。结果：我们发现，利用由远紫外和 X 射线数据估计的恒星高能辐射而未探测到 Lyα 吸收，需要一个恒星质量损失率约为太阳六分之一的恒星风。这一结果源于以下事实：对于 π Men c，可探测的 Lyα 吸收只能由高能中性原子引起，而高能中性原子随恒星风速度和/或密度的增加而变得更丰富。反之，若认为该恒星具有类太阳风，则未探测到吸收要求恒星电离辐射约为估计值的四倍。这是因为，尽管更强的恒星高能辐射更快地电离氢，它也会增加上层大气的加热和膨胀，将它与恒星风的相互作用区域推离行星更远，那里保持中性的行星大气密度更小，高能中性原子的产生效率更低。结论：将我们的模型网格结果与分别对恒星风和高效能辐射的预期和估计进行比较，我们支持 π Men c 的大气可能并非以氢为主的观点。