陈果

(中国科学院紫金山天文台 南京 210008)

博士学位论文摘要选登

凌星类热木行星大气的地面观测研究

陈果†

(中国科学院紫金山天文台 南京 210008)

太阳系外凌星类行星是目前进行系外行星大气研究的最佳目标之一.在特殊的轨道构型条件下才可以进行凌星主食和次食的观测,它们分别对应于行星位于宿主恒星正前方和背后两种情况.相应的观测可以产生大气透射谱和热发射谱,在大气组成和温度结构的观测研究中扮演着重要的角色.基于这两种谱线性质,本文使用马普2.2 m望远镜的GROND(Gamma-Ray Burst Op tical and Near-infrared Detector)设备对3颗热木星的次食进行了测光观测，又使用帕洛玛5.1 m海尔望远镜的DBSP(Double Spectrograph)、TSpec(Trip le Spectrograph)和COSM IC(Carnegie Observatories Spectroscopic M u ltislit and Im aging Cam era)设备对另两颗热木星的主食进行了光谱观测,以求搜寻到任何可能的来自行星大气的信号、并用于了解拥有不同物理性质的热木星的大气多样性.

本文第3章至第5章分别对WASP-5 b、WASP-46 b和WASP-43 b的次食的测光观测进行了详细说明.3颗热木星的次食均在K波段被显著探测到，同时在J和H波段还存在一些可能性较高的非显著探测或者3σ上限.这些近红外次食测量所反映的是来自行星昼半球大气的热发射,由于相应波段的不透明度较低,所探测的大气层也相应较深.这是首次对WASP-5 b和WASP-46 b进行近红外热发射探测,我们利用GROND测得的数据显示WASP-5 b的较深层大气呈大致等温的状态,温度约为2700 K.当与斯皮策空间望远镜获取的中红外数据结合在一起分析时,我们发现在数据可探测压强范围内不存在逆……