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◎ 系外行星观察EARTH & BEYOND

TOI-431 b 的热辐射偏低,韦布观测提示可能存在大气

研究团队利用韦布 MIRI 仪器观测熔岩行星 TOI-431 b 的一次部分次食,测得的昼面热辐射低于理想暗色裸岩模型的预期。作者认为,大气反射光线或把热量输送到夜面,可能解释这一差异;目前信号仍不足以确定大气存在及其成分。

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本期精选 3

01

TOI-431 b 的热辐射偏低,韦布观测提示可能存在大气

研究团队利用韦布 MIRI 仪器观测熔岩行星 TOI-431 b 的一次部分次食,测得的昼面热辐射低于理想暗色裸岩模型的预期。作者认为,大气反射光线或把热量输送到夜面,可能解释这一差异;目前信号仍不足以确定大气存在及其成分。

为什么关注 · 这类极热岩质行星为研究强烈恒星照射下的大气存留提供了观测对象。

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测得的次食深度为81±16 ppm,亮温为1967 K,上下误差分别为+237和−253 K。相对于零反照率、无热量再分配的裸岩模型,偏差约1.8σ。分析基于一次部分次食;亮温是由辐射推得的量,并非直接测得的地表温度,后续观测仍需检验可能的大气。

02

近红外光谱捕捉 TRAPPIST-1 行星系统的合成径向速度信号

研究人员利用 SPIRou 与 NIRPS 近红外光谱,在既有凌日时间变化模型的帮助下,恢复了 TRAPPIST-1 多颗行星共同造成的恒星径向速度信号。结果与先前的行星质量估计相容,但现有精度仍不能分别识别每颗行星的径向速度贡献。

为什么关注 · 对地球大小行星系统加入不同类型的观测,有助于检验质量与轨道模型。

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分析借助既有凌日时间变化结果约束行星间的相对质量,以 TRAPPIST-1 b 作为整体信号的标度,得到其质量为1.31±0.29个地球质量。这个结果不是七颗行星各自独立的径向速度称重,也不是发现新的行星。原稿标注已获 Astronomy & Astrophysics 接收。

03

TOI-561 b 如何保住厚大气?演化模型给出两类可能路径

针对低密度熔岩行星 TOI-561 b,研究团队将内部演化与大气流失耦合计算,探索它长期保有大气的条件。能够符合现有观测的情景倾向于富挥发分、较小铁核和较低逃逸效率,并出现二氧化碳或二氧化硫占主导的两类大气模型。

为什么关注 · 把内部储存、释放气体与大气流失联系起来,可帮助解释极热岩质行星的低密度。

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PROTEUS 模拟中的匹配情景允许岩浆海上方保留厚重的大气;向内迁移可以产生符合观测的结果,但并非必需。研究依赖恒星早期活动、气体逃逸与一维平均大气等假设。二氧化碳和二氧化硫是模型给出的可能组成,尚不能当作观测确认的分子。