論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1705.03887
Rajan et al. (2017)
Characterizing 51 Eri b from 1-5 μm: a partly-cloudy exoplanet
(1-5 µm でのエリダヌス座51番星b の特徴付け：部分的な雲を持つ系外惑星)

概要

エリダヌス座51番星b (51 Eridani b, 51 Eri b) の 1 - 5 µm の波長域での分光測光観測を行った．この惑星は Gemini Planet Imager Exoplanet Survey で発見された惑星であり，質量が推定 2 - 10 木星質量の惑星である．

ここでは，新しい K1 (1.90 - 2.19 µm) と K2 (2.10 - 2.40 µm) のスペクトルを Gemini Planet Imager で測定ｓた，また L_P (3.76 µm) と 新しい M_S (4.67 µm) での測光観測を NIRC2 Narrow camera を用いて行った．

観測の結果，51 Eri b の測光は，銀河系内に散在する褐色矮星よりも赤いことが分かった．また，似たスペクトル型 (T4 - T8) を持つ若い T 型矮星よりも赤い．ここでは，51 Eri b はスペクトル型が L 型から T 型へ遷移している最中の天体ではないかと提案する．


観測結果の解釈には 2 つの大気モデルを使用した．このモデルは，大気の深いところにある鉄/シリケイトの雲と，硫化物/塩の雲を含むモデルである．雲の特性として，惑星全体が完全に雲に覆われた状態から，雲なし大気，部分的/中間的な不透明度の雲を持つというパターンを想定した．

モデルのフィッティングからは，51 Eri b は有効温度が 605 - 737 K の間で，太陽組成で，表面重力は log(g) = 3.5 - 4.0 dex と推定される．また観測された 51 Eri b のスペクトルエネルギー分布を説明するためには，部分的に雲に覆われた大気を持っている必要があると示唆された．

モデル大気からは，惑星の光度は log(L/L_sun) = -5.83 〜 -5.93 と推定された．そのためこの惑星は，cold-start シナリオで形成されたとする説と整合的である．Cold-start で形成されたと思われる惑星は，直接撮像で発見されている惑星の中ではこの惑星が唯一である．惑星のスペクトルエネルギー分布を warm-start モデルと比較すると，推定される惑星の光度は，コア質量が 15 - 127 地球質量の範囲で，コア降着を介して形成されたとするものでよく再現できる．

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