論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1709.04118
Sedaghati et al. (2017)
Detection of titanium oxide in the atmosphere of a hot Jupiter
(ホットジュピターの大気からの酸化チタンの検出)

概要

ホットジュピター WASP-19b の大気からの TiO (酸化チタン) の検出を報告する．TiO の存在を 7.7 σ の信頼水準で検出し，さらに強く散乱するヘイズ (7.4 σ)，ナトリウム (3.4 σ)，水の存在 (7.9 σ) もそれぞれ検出した．

WASP-19b はこれまで発見されているホットジュピターの中で最も短い軌道周期を持ち，大きく膨張した半径を持つ．惑星の有効温度は，二次食の観測に基づく推定では 2000 K を超える．このような高い大気温度からは，TiO のような金属酸化物が大気中に存在することが示唆される．しかし広範囲に渡る研究にも関わらず，系外惑星大気中の金属酸化物の明確な検出は困難を伴うことが分かっている．

ここでは欧州南天天文台 (European Southern Observatory, ESO) の Very Large Telescope (VLT) の 8.2 m 望遠鏡で WASP-19b を観測した．VLT の FORS2 分光器を用いて，トランジット分光観測を行った．

その結果，TiO の存在を 7.7 σ の信頼水準で，強く散乱するヘイズの存在を 7.4 σ で，ナトリウムの存在を 3.4 σ で，水の存在を 7.9 σ でそれぞれ検出した．この観測から，各成分の体積混合率への制約とヘイズ特性への制限を与えた，水の存在度は 18 - 1300 ppm，ナトリウム は 0.028 - 140 ppm と弱い制限となった．

今回の WASP-19b 大気からの TiO の検出は，2000 K 以上の高温の大気を持つ惑星大気中から検出できるだろうとされてきたこれまでの予想と整合的である．

追記

WASP-19b からの TiO 検出に関しては，別の観測結果を元にした反証あり．

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