論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1811.05460
Fossati et al. (2018)
XUV Radiation from A-stars: Implications for Ultra-hot Jupiters
(A 型星からの XUV 照射：ウルトラホットジュピターへの応用)

概要

早期型星の近くを公転し，極めて強い輻射を受けている惑星は，大量の大気散逸が発生している可能性がある．

ここでは，X 線から可視光波長までの観測から，恒星の X 線や極端紫外線 (extreme ultraviolet, EUV) のフラックスの強度について示している文献をレビューする．過去の文献によると，有効温度が 8250 K 程度より低温の中間質量星に関しては，X 線と EUV フラックスは平均で太陽類似星よりも非常に高い一方で，より高温の中間質量星では表面対流が存在しないことにより逆に太陽類似星よりも低くなる．

また，中間質量星のスペクトルエネルギー分布のプロトタイプを構成し，それを太陽のスペクトルエネルギー分布と比較した．惑星の高層大気の加熱に関連する XUV フラックスは，低温な中間質量星で最も高く，高温な中間質量星では最も低くなる．一方で紫外線フラックスは恒星の温度が高くなるのに伴って増加する．


この恒星フラックスの特徴が近接惑星の質量放出に及ぼす影響を定量化するため，EUV で明るい A 型星 (WASP-33) を公転する惑星と，EUV で暗い A 型星 (KELT-9) を公転する惑星のシミュレーションを行った．

KELT-9b では，恒星からの紫外線と可視光の吸収による加熱に伴う大気の拡大によって，10¹¹ g s^-1 の質量放出率が駆動される，一方で恒星からの XUV 放射の吸収による加熱による質量放出率は 10¹⁰ g s^-1 程度になる．従って，XUV のみを考慮したモデルでは質量放出率を過小評価してしまうことになる．

WASP-33b では，高い XUV フラックスによって 10¹¹ g s^-1 の質量放出率が得られるという結果になった．EUV で明るい中間質量星を公転する軽い惑星では，より高い質量放出率になる可能性もある．

さらに，KELT-9 のような系で近接ガス惑星が長期間存続している原因についても議論を行った，惑星からの質量放出を制限する，弱い XUV 放射と比較的大きい惑星質量の組み合わせによって惑星が消失せずに存続しているのだろうと考えられる．

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