{"title":"WASP-193 b行星大气层的质量损失","authors":"И. С. Саванов","doi":"10.54503/0571-7132-2023.66.4-497","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Представлены результаты анализа проявлений активности звезды WASP-193 спектрального класса F9 с планетой типа супер-нептун. Газовый гигант WASP- 193 b при массе 0.13 массы Юпитера почти в полтора раза больше него по радиусу. Планета имеет низкую плотность p= 0.059 ± 0.014 г/см3 (аналогичным объектом является Kepler 51 d, число других таких экзопланет мало). Равновесная температура атмосферы планеты высока - Teq = 1254±31 К. Полученные результаты изучения активности звезды использованы для оценки потери вещества атмосферы планеты WASP-193 b по аппроксимационной формуле, соответствующей модели потери атмосферы с ограничением по энергии. Оценки величины потока XUVфотонов FXUV были установлены по аналитической зависимости, связывающей FXUV и параметр logRШHK для звезд спектральных классов F - M. Расчеты показали, что потеря вещества атмосферы экзопланеты достаточно велика (даже в случае малой хромосферной активности ее родительской звезды). Диапазон изменений параметра M составляет от 1.8 •10 10 г/с до 4.3 •10 11 г/с в зависимости от принимаемого уровня потока XUV-фотонов (высокая и низкая активность). Вероятно, что планета интенсивно теряет свою атмосферу. WASP-193 b можно рассматривать в качестве высокоприоритетного кандидата для наблюдений с помощью космических миссий (метрика трансмиссионной спектроскопии TSM для объекта составляет около 600).\nThe results of the analysis of the activity manifestations of the star WASP-193 with spectral class F9 with a super-neptune-type planet are presented. The gas giant WASP-193 b with a mass of 0.13 Jupiter's mass is almost one and a half times Jupiter's radius. The planet has a low density of p= 0.059 ± 0.014 g/cm3 (a similar object is Kepler 51 d, the number of other exoplanets of this type is small). The equilibrium temperature of the planet's atmosphere is high - Teq = 1254 ± 31 K. The obtained results of investigations of the activity of the star were used to estimate the mass loss from the atmosphere of the planet WASP-193 b using an approximation formula corresponding to the energy-limited model. The flux of XUV photons were established by the analytical relation linking FXUV and logR'HK parameter for stars of spectral classes F - M. Calculations have shown that the mass loss from the exoplanet atmosphere is quite large (even in the case of low chromospheric activity of the star). The range of the parameter M is from 1.8 •1010 g/s to 4.3•1011 g/s, depending on the received level of the flux of XUV photons (high and low activity). It is likely that the planet is intensively losing its atmosphere. WASP-193 b can be considered as a high-priority candidate for observations using JWST space mission (the transmission spectroscopy metric TSM for the object is about 600).","PeriodicalId":479,"journal":{"name":"Astrophysics","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6000,"publicationDate":"2024-06-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Потеря массы атмосферы планеты WASP-193 b\",\"authors\":\"И. С. Саванов\",\"doi\":\"10.54503/0571-7132-2023.66.4-497\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Представлены результаты анализа проявлений активности звезды WASP-193 спектрального класса F9 с планетой типа супер-нептун. Газовый гигант WASP- 193 b при массе 0.13 массы Юпитера почти в полтора раза больше него по радиусу. Планета имеет низкую плотность p= 0.059 ± 0.014 г/см3 (аналогичным объектом является Kepler 51 d, число других таких экзопланет мало). Равновесная температура атмосферы планеты высока - Teq = 1254±31 К. Полученные результаты изучения активности звезды использованы для оценки потери вещества атмосферы планеты WASP-193 b по аппроксимационной формуле, соответствующей модели потери атмосферы с ограничением по энергии. Оценки величины потока XUVфотонов FXUV были установлены по аналитической зависимости, связывающей FXUV и параметр logRШHK для звезд спектральных классов F - M. Расчеты показали, что потеря вещества атмосферы экзопланеты достаточно велика (даже в случае малой хромосферной активности ее родительской звезды). Диапазон изменений параметра M составляет от 1.8 •10 10 г/с до 4.3 •10 11 г/с в зависимости от принимаемого уровня потока XUV-фотонов (высокая и низкая активность). Вероятно, что планета интенсивно теряет свою атмосферу. WASP-193 b можно рассматривать в качестве высокоприоритетного кандидата для наблюдений с помощью космических миссий (метрика трансмиссионной спектроскопии TSM для объекта составляет около 600).\\nThe results of the analysis of the activity manifestations of the star WASP-193 with spectral class F9 with a super-neptune-type planet are presented. The gas giant WASP-193 b with a mass of 0.13 Jupiter's mass is almost one and a half times Jupiter's radius. The planet has a low density of p= 0.059 ± 0.014 g/cm3 (a similar object is Kepler 51 d, the number of other exoplanets of this type is small). The equilibrium temperature of the planet's atmosphere is high - Teq = 1254 ± 31 K. The obtained results of investigations of the activity of the star were used to estimate the mass loss from the atmosphere of the planet WASP-193 b using an approximation formula corresponding to the energy-limited model. The flux of XUV photons were established by the analytical relation linking FXUV and logR'HK parameter for stars of spectral classes F - M. Calculations have shown that the mass loss from the exoplanet atmosphere is quite large (even in the case of low chromospheric activity of the star). The range of the parameter M is from 1.8 •1010 g/s to 4.3•1011 g/s, depending on the received level of the flux of XUV photons (high and low activity). It is likely that the planet is intensively losing its atmosphere. WASP-193 b can be considered as a high-priority candidate for observations using JWST space mission (the transmission spectroscopy metric TSM for the object is about 600).\",\"PeriodicalId\":479,\"journal\":{\"name\":\"Astrophysics\",\"volume\":null,\"pages\":null},\"PeriodicalIF\":0.6000,\"publicationDate\":\"2024-06-14\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Astrophysics\",\"FirstCategoryId\":\"101\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.54503/0571-7132-2023.66.4-497\",\"RegionNum\":4,\"RegionCategory\":\"物理与天体物理\",\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"Q4\",\"JCRName\":\"ASTRONOMY & ASTROPHYSICS\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Astrophysics","FirstCategoryId":"101","ListUrlMain":"https://doi.org/10.54503/0571-7132-2023.66.4-497","RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q4","JCRName":"ASTRONOMY & ASTROPHYSICS","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
摘要
本文介绍了对带有一颗超海王星型行星的光谱级为F9的恒星WASP-193的活动表现进行分析的结果。气态巨行星WASP- 193 b的质量为0.13木星质量,半径几乎是木星的1.5倍。该行星的密度很低,为 p= 0.059 ± 0.014 g/cm3(开普勒 51 d 是一个类似天体,其他类似系外行星的数量很少)。该行星大气的平衡温度较高,Teq = 1254 ± 31 K。对恒星活动的研究结果被用来估算行星 WASP-193 b 的大气物质损失,使用的是与能量限制大气损失模型相对应的近似公式。利用 FXUV 与光谱等级为 F - M 的恒星的 logRShHK 参数之间的分析关系,确定了 XUV 光子通量 FXUV 的估计值。计算结果表明,系外行星大气物质的损失相当大(即使在母恒星色球活动较小的情况下)。M 参数的变化范围从 1.8 -10 10 g/s 到 4.3 -10 11 g/s,这取决于所接受的 XUV 光子通量水平(高活性和低活性)。这颗行星的大气很可能正在大量流失。WASP-193 b 可被视为空间飞行任务观测的高度优先候选对象(该天体的 TSM 透射光谱指标约为 600)。气体巨行星 WASP-193 b 的质量为木星质量的 0.13 倍,半径几乎是木星半径的 1.5 倍。这颗行星的密度很低,为 p= 0.059 ± 0.014 g/cm3(类似的天体还有开普勒 51 d,其他此类系外行星的数量很少)。该行星大气的平衡温度很高--Teq = 1254 ± 31 K。对恒星活动的研究结果被用来估算行星 WASP-193 b 大气层的质量损失,使用的是与能量限制模型相对应的近似公式。XUV光子通量是根据光谱等级为F-M的恒星的FXUV和logR'HK参数之间的分析关系确定的。计算结果表明,系外行星大气层的质量损失相当大(即使恒星色球活动较低的情况下也是如此)。参数 M 的范围从 1.8 -1010 克/秒到 4.3-1011 克/秒不等,这取决于接收到的 XUV 光子通量水平(高活性和低活性)。很可能这颗行星的大气正在大量流失。WASP-193 b 可被视为利用 JWST 空间飞行任务进行观测的高度优先候选天体(该天体的透射光谱指标 TSM 约为 600)。
Представлены результаты анализа проявлений активности звезды WASP-193 спектрального класса F9 с планетой типа супер-нептун. Газовый гигант WASP- 193 b при массе 0.13 массы Юпитера почти в полтора раза больше него по радиусу. Планета имеет низкую плотность p= 0.059 ± 0.014 г/см3 (аналогичным объектом является Kepler 51 d, число других таких экзопланет мало). Равновесная температура атмосферы планеты высока - Teq = 1254±31 К. Полученные результаты изучения активности звезды использованы для оценки потери вещества атмосферы планеты WASP-193 b по аппроксимационной формуле, соответствующей модели потери атмосферы с ограничением по энергии. Оценки величины потока XUVфотонов FXUV были установлены по аналитической зависимости, связывающей FXUV и параметр logRШHK для звезд спектральных классов F - M. Расчеты показали, что потеря вещества атмосферы экзопланеты достаточно велика (даже в случае малой хромосферной активности ее родительской звезды). Диапазон изменений параметра M составляет от 1.8 •10 10 г/с до 4.3 •10 11 г/с в зависимости от принимаемого уровня потока XUV-фотонов (высокая и низкая активность). Вероятно, что планета интенсивно теряет свою атмосферу. WASP-193 b можно рассматривать в качестве высокоприоритетного кандидата для наблюдений с помощью космических миссий (метрика трансмиссионной спектроскопии TSM для объекта составляет около 600).
The results of the analysis of the activity manifestations of the star WASP-193 with spectral class F9 with a super-neptune-type planet are presented. The gas giant WASP-193 b with a mass of 0.13 Jupiter's mass is almost one and a half times Jupiter's radius. The planet has a low density of p= 0.059 ± 0.014 g/cm3 (a similar object is Kepler 51 d, the number of other exoplanets of this type is small). The equilibrium temperature of the planet's atmosphere is high - Teq = 1254 ± 31 K. The obtained results of investigations of the activity of the star were used to estimate the mass loss from the atmosphere of the planet WASP-193 b using an approximation formula corresponding to the energy-limited model. The flux of XUV photons were established by the analytical relation linking FXUV and logR'HK parameter for stars of spectral classes F - M. Calculations have shown that the mass loss from the exoplanet atmosphere is quite large (even in the case of low chromospheric activity of the star). The range of the parameter M is from 1.8 •1010 g/s to 4.3•1011 g/s, depending on the received level of the flux of XUV photons (high and low activity). It is likely that the planet is intensively losing its atmosphere. WASP-193 b can be considered as a high-priority candidate for observations using JWST space mission (the transmission spectroscopy metric TSM for the object is about 600).
期刊介绍:
Astrophysics (Ap) is a peer-reviewed scientific journal which publishes research in theoretical and observational astrophysics. Founded by V.A.Ambartsumian in 1965 Astrophysics is one of the international astronomy journals. The journal covers space astrophysics, stellar and galactic evolution, solar physics, stellar and planetary atmospheres, interstellar matter. Additional subjects include chemical composition and internal structure of stars, quasars and pulsars, developments in modern cosmology and radiative transfer.