論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:2003.04872
Lampón et al. (2020)
Modelling the He I triplet absorption at 10830 Angstroms in the atmosphere of HD 209458 b
(HD 209458b の大気中での 10830 オングストロームの He I 三重項吸収のモデル化)

概要

HD 209458b は高層大気が流出している系外惑星であり，これは主に高層大気の Lyα 線での吸収から研究されている．最近では He I 三重項の 10830 Å の吸収の高分散測定から，HD 209458b を含むいくつかの系外惑星で観測結果が報告されており，惑星から散逸する大気を探査する新しい機会となっている．

ここでは，HD 209458b の大気散逸が発生している領域のよりよい理解を目的とした研究を行う．大気の熱圏の球対称 1 次元流体モデルを開発し，中性ヘリウム原子の三重項状態のポピュレーションを導出するための非局所的熱力学モデルと合わせた．さらに，高分散輻射輸送計算で He 三重項の合成スペクトルを計算した．大気パラメータの情報の復元を行うため，測定された吸収スペクトルと比較を行った．

その結果，測定されたスペクトルからは，[H]/[H+] の遷移が発生する高度は 1.2-1.9 惑星半径であることが示唆される．また，2.9 惑星半径以上の高度では水素はほとんど完全に電離していると予想される．また X 線と極端紫外線の吸収は，有効半径 1.16-1.30 惑星半径で発生しており，He I 三重項の密度の極大は 1.04-1.60 惑星半径であることが示された．さらに，平均した分子量は 0.61-0.73 g mol^-1 と制約された．

熱圏の H/He 比は 90/10 より大きく，もっともらしい値はおよそ 98/2 である．また質量放出率と温度の一対一対応関係も与えた．エネルギー律速散逸に基づき，また大気の加熱効率が 0.1-0.2 であると仮定すると，質量放出率は 0.42-1.00 × 10¹¹ g s^-1，対応する温度は 7125 - 8125 K となる．

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