Lo stellare XUV e FUV/NUV SED, che è lo spettro di ε Eri preso dal MUSCLES Treasury Survey (Francia et al. 2016) e scalato alla distanza orbitale di WASP-52b. Nel pannello (a), diverse linee continue rappresentano gli spettri costruiti di diversi βm. βm =0,22 corrisponde allo spettro di riferimento, che è tratto dal MUSCLES Treasury Survey. Credito:The Astrophysical Journal (2022). DOI:10.3847/1538-4357/ac8793
I ricercatori degli osservatori dello Yunnan dell'Accademia delle scienze cinese e i loro collaboratori hanno riprodotto gli spettri di trasmissione osservati dell'esopianeta WASP-52b a diverse bande di lunghezze d'onda e hanno studiato le proprietà della sua atmosfera di idrogeno ed elio.
I risultati sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal il 13 settembre.
Gli esopianeti ravvicinati ricevono intense radiazioni ad alta energia dalle loro stelle ospiti, come i raggi X e le radiazioni ultraviolette estreme (XUV). Negli esopianeti ricchi di gas, l'atmosfera può assorbire questa radiazione ad alta energia, riscaldando così l'atmosfera e facendola espandere per superare il potenziale gravitazionale del pianeta e fuggire nel mezzo interstellare.
Questo fenomeno è noto come fuga dell'atmosfera planetaria, che può causare la perdita di una grande quantità di materiale dal pianeta e ha effetti importanti sulla composizione, l'evoluzione e persino la distribuzione complessiva del pianeta.
La composizione e le proprietà dell'atmosfera planetaria possono essere studiate analizzando l'assorbimento di righe spettrali a diverse bande di lunghezza d'onda, ad esempio le righe della banda ottica (Hα) e del vicino infrarosso (He λ10830Å), i cosiddetti spettri di trasmissione.
In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato il modello di fuga atmosferica idrodinamica e il modello di trasferimento della radiazione per simulare gli spettri di trasmissione di WASP-52b. Hanno introdotto per la prima volta il modello Monte Carlo per simulare lo scattering risonante Lyα all'interno dell'atmosfera esoplanetaria, assumendo che sia la radiazione stellare Lyα che l'atmosfera planetaria siano sferiche.
Sulla base della distribuzione del tasso di scattering Lyα Pα, i ricercatori hanno calcolato l'assorbimento di Hα, che è causato dagli atomi di idrogeno nei primi stati eccitati. Hanno anche calcolato in dettaglio la distribuzione degli atomi di elio metastabili e simulato gli spettri di trasmissione di Giove caldo WASP-52b nella banda ottica (Hα) e nel vicino infrarosso (He λ10830Å).
Hanno limitato il livello dei raggi X e delle radiazioni ultraviolette estreme ricevute dal pianeta, nonché il rapporto di abbondanza di idrogeno ed elio nell'atmosfera planetaria e hanno rivelato che l'idrogeno e l'elio hanno avuto origine dall'atmosfera in fuga. I risultati possono aiutare a vincolare i parametri fisici dell'atmosfera e a comprenderne meglio la composizione e la struttura. + Esplora ulteriormente
