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非穿越型热气旋 HD 143105 b 的真质量与大气组成

地球与行星天体物理 2024-12-09 v1

摘要

我们报告了对非穿越型热气旋 HD 143105 b 的 Keck/KPIC 二期 K 波段观测。通过交叉相关方法,我们首次检测到该行星大气,在 Kp=18513+11km s1K_p = 185^{+11}_{-13}\rm km\ s^{-1} 处,并发现其近日点时间比此前已发布的星历早 2.5 小时。所检索到的 KpK_p 值结合轨道周期、主机星的质量以及未检测到穿越信号,给出轨道倾角为 7812+278^{\circ+2}_{-12},以及该行星的真质量为 1.23±0.10 MJ1.23\pm0.10\rm\ M_J。虽然 HD 143105 b 的平衡温度处于非反转和反转大气之间的过渡区间,但我们的分析强烈偏好非反转大气。检索分析表明,HD 143105 b 的大气在约 1 巴处无云,主要由 H2_2O 吸收决定(logH2OMMR=3.90.5+0.8\log \rm H_2O_{MMR} = -3.9^{+0.8}_{-0.5}),对 CO 含量仅给出上限(置信度 95% 时 logCOMMR<3.7\log \rm CO_{MMR} < -3.7)。我们对 Fe、Mg 或 13^{13}CO 的含量未作任何约束。基于这些结果,我们给出 HD 143105 b 碳氧比的上限为置信度 95% 时的 C/O<0.2\rm C/O < 0.2,并发现其大气金属度约为 0.1×0.1\times 太阳值。这种较低的金属度可能导致缺乏热力学反转,而在 HD 143105 b 的温度下,这通常需要TiO 和/或VO 显著的透明性才能实现反转。有了这些结果,HD 143105 b 成为已检测到大气的少数非穿越型热气旋巨行星之一。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.04552,
  title  = {True mass and atmospheric composition of the non-transiting hot Jupiter HD 143105 b},
  author = {Luke Finnerty and Yinzi Xin and Jerry W. Xuan and Julie Inglis and Michael P Fitzgerald and Shubh Agrawal and Ashley Baker and Geoffrey A. Blake and Benjamin Calvin and Sylvain Cetre and Jacques-Robert Delorme and Greg Doppman and Daniel Echeverri and Katelyn Horstman and Chih-Chun Hsu and Nemanja Jovanovic and Joshua Liberman and Ronald A. López and Emily C. Martin and Dimitri Mawet and Evan Morris and Jacklyn Pezzato-Rovner and Jean-Baptiste Ruffio and Ben Sappey and Tobias Schofield and Andrew Skemer and Taylor Venenciano and J. Kent Wallace and Nicole L. Wallack and Jason J. Wang and Ji Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.04552},
  year   = {2024}
}

备注

19 pages, 7 figures, 2 tables. Accepted in AJ