Аэрономия атмосферы ультра-горячего Юпитера Kelt9B с учетом кинетики уровней атома водорода

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Ультра-горячий Юпитер Kelt9b заставляет пересмотреть существующие модели верхних атмосфер горячих экзопланет, которые ранее развивались на примере систем G или М-звезд, таких как HD209458b и GJ436b. Уникальные условия взаимодействия излучения звезды А-класса с атмосферой обуславливают необходимость кинетического моделирования возбужденных уровней элементов, в первую очередь атома водорода. Для Kelt9b зарегистрировано поглощение для нескольких линий Бальмера и линий ряда тяжелых элементов, количественная интерпретация которых является актуальной задачей. В данной работе впервые реализовано 3D моделирование атмосферы планеты с близким расположением полости Роша с учетом аэрономии и кинетики возбужденного водорода.

Об авторах

И. Ф. Шайхисламов

Институт лазерной физики СО РАН; Институт астрономии, Российская академия наук; Новосибирский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: ShaikhislamovIldar@yandex.ru
Россия, Новосибирск; Москва; Новосибирск

И. Б. Мирошниченко

Институт лазерной физики СО РАН; Новосибирский государственный технический университет

Email: ShaikhislamovIldar@yandex.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

М. С. Руменских

Институт лазерной физики СО РАН; Институт астрономии, Российская академия наук; Новосибирский государственный технический университет

Email: ShaikhislamovIldar@yandex.ru
Россия, Новосибирск; Москва; Новосибирск

А. В. Шепелин

Институт лазерной физики СО РАН

Email: ShaikhislamovIldar@yandex.ru
Россия, Новосибирск

А. Г. Березуцкий

Институт лазерной физики СО РАН; Институт астрономии, Российская академия наук

Email: ShaikhislamovIldar@yandex.ru
Россия, Новосибирск; Москва

С. С. Шарипов

Институт лазерной физики СО РАН; Новосибирский государственный технический университет

Email: ShaikhislamovIldar@yandex.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

М. П. Голубовский

Институт лазерной физики СО РАН

Email: ShaikhislamovIldar@yandex.ru
Россия, Новосибирск

А. А. Чибранов

Институт лазерной физики СО РАН

Email: ShaikhislamovIldar@yandex.ru
Россия, Новосибирск

М. Л. Ходаченко

Институт космических исследований

Email: ShaikhislamovIldar@yandex.ru
Австрия, Грац

Список литературы

  1. J. R. Kulow, K. France, J. Linsky, et al., Astrophys. J. 786(2), 132 (2014).
  2. V. Bourrier, A. L. Des Etangs, D. Ehrenreich, et al., Astron. and Astrophys. 620, A147 (2018).
  3. A. Vidal-Madjar, J. Désert, A. Lecavelier des Etangs, et al., Astrophys. J. Lett. 604, L69 (2004).
  4. J. L. Linsky, H. Yang, K. France, et al., Astrophys. J 717, 1291 (2010).
  5. L. Fossati, I. Pillitteri, I. F. Shaikhislamov, A. Bonfanti, F. Borsa, I. Carleo, ... M. S. Rumenskikh, Astron. and Astrophys. 673, A37 (2023) .
  6. М. С. Руменских, И. Ф. Шайхисламов, Оптика атмосферы и океана 37(1) (2024).
  7. L. Fossati, T. Koskinen, J. D. Lothringer, K. France, M. E. Young, A. G. Sreejith, Astrophys. J. Lett. 868(2), L30 (2018).
  8. H. J. Hoeijmakers, D. Ehrenreich, D. Kitzmann, R. Allart, S. L. Grimm, J. V. Seidel, ... K. Heng, Astron. and Astrophys. 627, A165 (2019).
  9. F. Yan, T. Henning, Nature Astronomy 2(9), 714–718 (2018).
  10. P. W. Cauley, E. L. Shkolnik, I. Ilyin, K. G. Strassmeier, S. Redfield, A. Jensen, Astron. J. 157(2), 69 (2019).
  11. J. D. Turner, E. J. de Mooij, R. Jayawardhana, M. E. Young, L. Fossati, T. Koskinen, ... M. Karjalainen, Astrophys. J. Lett. 888(1), L13 (2020).
  12. A. Wyttenbach, P. Mollière, D. Ehrenreich, H. M. Cegla, V. Bourrier, C. Lovis, ... I. A. G. Snellen, Astron. and Astrophys. 638, A87 (2020).
  13. L. Fossati, D. Shulyak, A. G. Sreejith, T. Koskinen, M. E. Young, P. E. Cubillos, ... F. Yan, Astron. and Astrophys. 643, A131 (2020).
  14. A. Sánchez-López, L. Lin, I. A. G. Snellen, N. Casasayas-Barris, A. G. Muñoz, M. Lampón, M. López-Puertas, arXiv preprint arXiv:2209.01854 (2022).
  15. F. Borsa, L. Fossati, T. Koskinen, M. E. Young, D. Shulyak, Nature Astronomy 6(2), 226–231 (2022).
  16. A. G. Muñoz, P. C. Schneider, Astrophys. J. Lett. 884(2), L43 (2019).
  17. C. Huang, P. Arras, D. Christie, and Z.-Y. Li, Astrophys. J. 851, 150 (2017).
  18. I. B. Miroshnichenko, I. F. Shaikhislamov, A. G. Berezutskii, M. S. Rumenskikh, E. S. Vetrova, Astronomy Reports 65, 61–69 (2021).
  19. L. Fossati, M. E. Young, Shulyak, D., Koskinen, T., Huang, C., Cubillos, P. E., ... & A. G. Sreejith, Astron. and Astrophys. 653, A52 (2021).
  20. D. Christie, P. Arras, Z. Y. Li, Astrophys. J. 772(2), 144 (2013).
  21. S. S. Sharipov, I. B. Miroshnichenko, I. F. Shaikhislamov, Astronomy Reports 67(3), 272–279 (2023).
  22. I. F. Shaikhislamov, M. L. Khodachenko, H. Lammer, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 481, 5315–5323 (2018).
  23. I. F. Shaikhislamov, M. L. Khodachenko, H. Lammer, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 491, 3435–3447 (2020).
  24. I. F. Shaikhislamov, L. Fossati, M. L. Khodachenko, et al., Astron. and Astrophys. 639, A109 (2020).
  25. I. F. Shaikhislamov, M. L. Khodachenko, H. Lammer, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 500(1), 1404–1413 (2020).
  26. M. L. Khodachenko, I. F. Shaikhislamov, H. Lammer, et al., Astrophys. J. 885, 67 (2019).
  27. M. L. Khodachenko, I. F. Shaikhislamov, L. Fossati, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. Lett., slab015 (2021).
  28. I. F. Shaikhislamov, M. L. Khodachenko, Yu. L. Sasunov, et al., Astrophys. J. 795, 132 (2014).
  29. M. L. Khodachenko, I. F. Shaikhislamov, H. Lammer, et al., Astrophys. J. 813, 50 (2015).
  30. M. L. Khodachenko, I. F. Shaikhislamov, H. Lammer, et al., Astrophys. J. 847, 126 (2017).
  31. I. F. Shaikhislamov, M. L. Khodachenko, H. Lammer, et al., Astrophys. J. 832, 173 (2016).
  32. M. S. Rumenskikh, I. F. Shaikhislamov, M. L. Khodachenko, H. Lammer, I. B. Miroshnichenko, A. G. Berezutsky, L. Fossati, Astrophys. J. 927(2), 238 (2022).
  33. M. S. Rumenskikh, M. L. Khodachenko, I. F. Shaikhislamov, I. B. Miroshnichenko, A. G. Berezutsky, A. V. Shepelin, N. K. Dwivedi, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 526(3), 4120–4129 (2023).
  34. L. Fossati, G. Guilluy, I. F. Shaikhislamov, I. Carleo, F. Borsa, A. S. Bonomo, M. S. Rumenskikh, H. Stoev, Astron. and Astrophys. 658, A136, 19 (2022).
  35. A. G. Berezutsky, I. F. Shaikhislamov, M. S. Rumenskikh, M. L. Khodachenko, H. Lammer, I. B. Miroshnichenko, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 515(1), 706–715 (2022).
  36. M. L. Khodachenko, I. F. Shaikhislamov, H. Lammer, I. B. Miroshnichenko, M. S. Rumenskikh, A. G. Berezutsky, L. Fossati, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 507(3), 3626–3637. (2021).
  37. I. F. Shaikhislamov, M. L. Khodachenko, H. Lammer, et al., Astrophys. J. 866, 47 (2018).
  38. I. F. Shaikhislamov, M. L. Khodachenko, H. Lammer, A. G. Berezutsky, I. B. Miroshnichenko, M. S. Rumenskikh, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 500(1), 1404–1413 (2021).
  39. H. Lammer, F. Selsis, I. Ribas, et al., Astrophys. J. Lett. 598, L121 (2003).
  40. R. V. Yelle, Icarus 170, 167 (2004).
  41. T. O. Husser, S. Wende-von Berg, S. Dreizler, D. Homeier, A. Reiners, T. Barman, P. H. Hauschildt, Astron. and Astrophys. 553, A6 (2013).
  42. N. V. Erkaev, C. Weber, J. M. Griessmeier, H. Lammer, V. A. Ivanov, P. Odert, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 512(4), 4869–4876 (2022).
  43. B. T. Draine Physics of the interstellar and intergalactic medium (Vol. 19, Princeton University Press, 2010).
  44. Д. В. Бисикало, В. И. Шематович, П. В. Кайгородов, А. Г. Жилкин, Успехи физических наук 191(8), 785–845 (2021).
  45. R. K. Janev, W. D. Langer, J. K. Evans, J. D. E. Post Elementary Processes in Hydrogen-Helium Plasmas (Springer-Verlag, New York, 1987).
  46. L. Fossati, F. Biassoni, G. M. Cappello, F. Borsa, D. Shulyak, A. S. Bonomo, ... A. Sozzetti, Astron. and Astrophys. 676, A99 (2023).
  47. N. Przybilla, K. Butler, Astrophys. J. 609(2), 1181 (2004).
  48. M. Dijkstra Lyman-alpha as an Astrophysical and Cosmological Tool: Saas-Fee Advanced Course 46 (Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, Swiss Society for Astrophysics and Astronomy, 1–109, 2019).
  49. D. A. Verner, G. J. Ferland, K. T. Korista, D. G. Yakovlev, arXiv preprint astro-ph/9601009 (1996).
  50. G. S. Voronov, Atomic data and nuclear data tables 65(1), 1–35 (1997).
  51. M. J. Seaton, PPSA 68, 457 (1955).
  52. P. C. Stancil, A. Dalgarno, Faraday Discussions 109, 61–69 (1998).
  53. K. L. Bell, A. E. Kingston, Proceedings of the Physical Society 90(4), 895 (1967).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024