光學波段信號可用作探測熱木星大氣逃逸的探針
從中國科學院云南天文臺獲悉,氣象站與美國亞利桑那大學的研究人員合作,發(fā)現(xiàn)光帶中的信號可用作探測熱木星大氣外泄的探測器。著名的國際天體物理學雜志"快寶"發(fā)表了這一成果。
早在2003年,通過觀察遠紫外線波段的信號,就發(fā)現(xiàn)熱木星大氣中與主恒星非常接近的較冷氫原子以猛烈的形式逃逸。這種逃逸會對行星的演化產生嚴重的影響。
近幾年來,行星大氣中較熱的氫原子產生的微弱吸收信號,例如氫的光帶透射光譜,已經(jīng)在光帶中被成功探測到。"然而,云南天文臺的研究員郭建恒說,"然而,研究人員一直缺乏強有力的模型來證明這些高溫氫原子產生的吸收信號與大氣逃逸之間的關系。
郭建恒與亞利桑那大學博士生嚴東東和黃晨良博士合作,在自行研制的水動力逃逸大氣模型和輻射轉移模型的基礎上,詳細計算了冷氫原子和熱氫原子的分布,模擬了不同觀測時間熱木星WASP-121 b在光帶中的透射光譜。研究表明,地球上有大量逸出的中性氫,每年損失10萬億噸物質。在行星噴出的這些物質中,熱氫原子比聲速更快,并導致吸收在光學波段。這也表明,光帶中的信號可以作為探測大氣逃逸的探針。
發(fā)現(xiàn)行星大氣吸收水平在不同時間的變化反映了主恒星不同的活動特征,恒星的活動強度越大,行星大氣吸收越深,這有助于更好地了解主恒星活動對行星大氣逸出的影響。