Thoát khỏi bầu khí quyển của hydro và heli khỏi hành tinh ngoại được nghiên cứu với các mô phỏng tiên tiến
bởi Li Yuan, Học viện Khoa học Trung Quốc
XUV sao và FUV / NUV SED, là phổ của ε Eri lấy từ Khảo sát Kho bạc MUSCLES (Pháp và cộng sự 2016) và được chia tỷ lệ ở khoảng cách quỹ đạo của WASP-52b. Trong bảng (a), các vạch liền nét khác nhau đại diện cho các phổ được xây dựng của các βm khác nhau. βm = 0,22 tương ứng với phổ tham chiếu, được lấy từ Khảo sát Kho bạc MUSCLES. Nhà cung cấp hình ảnh: Tạp chí Vật lý thiên văn (2022). DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac8793
Các nhà nghiên cứu từ Đài thiên văn Vân Nam của Học viện Khoa học Trung Quốc và các cộng tác viên của họ đã tái tạo quang phổ truyền qua quan sát được của hành tinh ngoài hành tinh WASP-52b ở các dải bước sóng khác nhau và nghiên cứu các đặc tính của khí quyển hydro và helium của nó.
Kết quả được công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn vào ngày 13 tháng 9.
Các ngoại hành tinh gần nhận bức xạ năng lượng cao cường độ cao từ các ngôi sao chủ của chúng, chẳng hạn như tia X và bức xạ cực tím (XUV). Trong các ngoại hành tinh giàu khí, khí quyển có thể hấp thụ bức xạ năng lượng cao này, do đó làm nóng bầu khí quyển và khiến nó giãn nở để vượt qua tiềm năng hấp dẫn của hành tinh và thoát vào môi trường giữa các vì sao.
Hiện tượng này được gọi là hiện tượng thoát khí quyển của hành tinh, có thể làm thất thoát một lượng lớn vật chất từ hành tinh và có những ảnh hưởng quan trọng đến thành phần, sự tiến hóa và thậm chí là sự phân bố tổng thể của hành tinh.
Thành phần và tính chất của bầu khí quyển hành tinh có thể được nghiên cứu bằng cách phân tích sự hấp thụ của các vạch quang phổ ở các dải bước sóng khác nhau, ví dụ, vạch của dải quang (Hα) và dải cận hồng ngoại (He λ10830Å), được gọi là quang phổ truyền qua.
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng mô hình thoát khí quyển thủy động lực học và mô hình truyền bức xạ để mô phỏng phổ truyền qua của WASP-52b. Họ đã giới thiệu mô hình Monte Carlo để mô phỏng sự tán xạ cộng hưởng Lyα bên trong bầu khí quyển ngoại hành tinh lần đầu tiên, bằng cách giả định rằng cả bức xạ Lyα của sao và bầu khí quyển của hành tinh đều ở dạng hình cầu.
Dựa trên sự phân bố của tốc độ tán xạ Lyα Pα, các nhà nghiên cứu đã tính toán sự hấp thụ Hα, nguyên nhân này gây ra bởi các nguyên tử hydro ở trạng thái kích thích đầu tiên. Họ cũng tính toán chi tiết sự phân bố của các nguyên tử heli và mô phỏng phổ truyền qua của sao Mộc nóng WASP-52b trong dải quang học (Hα) và dải hồng ngoại gần (He λ10830Å).
Họ hạn chế mức tia X và bức xạ cực tím mà hành tinh nhận được, cũng như tỷ lệ phong phú hydro trên heli trong khí quyển hành tinh, đồng thời tiết lộ rằng hydro và heli có nguồn gốc từ khí quyển thoát ra. Các phát hiện có thể giúp hạn chế các thông số vật lý của khí quyển và hiểu rõ hơn về thành phần và cấu trúc của nó.
