活跃恒星轨道上的系外巨行星的 XUV 驱动质量损失
太阳与恒星天体物理
2015-06-23 v1 地球与行星天体物理
摘要
热木星的高层大气受到极端辐射条件的影响,可能导致快速的大气逃逸。这些行星高层大气的组成和结构受宿主恒星高能光谱的影响。这种辐射取决于恒星的类型和年龄,因此是理解系外行星大气行为的重要因素。在本研究中,我们专注于围绕 K 型和 M 型矮星运行的系外巨行星(EGPs)。利用日冕模型构建了三种不同恒星(epsilon Eridani、AD Leonis 和 AU Microscopii)的 XUV 光谱。然后通过流体模型获得了围绕这些恒星运行的假设 EGP 高层大气中的中性密度和温度剖面,该模型结合了大气化学并考虑了大气逃逸。我们发现,仅基于宿主恒星 X 射线辐射的简单标度会在行星大气质量损失率上产生较大误差,因此我们推导了一种新的方法,基于恒星 X 射线辐射对太阳谱的 EUV 区域进行标度。这种新方法在行星中性高层大气方面产生的结果与使用宿主恒星详细日冕模型获得的结果非常相似。我们的结果表明,在受到活跃恒星辐射的行星中,从金斯逃逸到大气顶层流体动力学逃逸机制的转变,发生在比围绕低活动恒星(如太阳)运行的行星更大的轨道距离处。
引用
@article{arxiv.1412.3380,
title = {XUV-driven mass loss from extrasolar giant planets orbiting active stars},
author = {J. M. Chadney and M. Galand and Y. C. Unruh and T. T. Koskinen and J. Sanz-Forcada},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.3380},
year = {2015}
}
备注
27 pages, 7 figures, 5 tables, accepted for publication in Icarus