Forskare från Yunnan Observatories vid den kinesiska vetenskapsakademin och deras medarbetare reproducerade de observerade transmissionsspektra för exoplaneten WASP-52b vid olika våglängdsband och studerade egenskaperna hos dess väte- och heliumatmosfär.

Resultaten publicerades i The Astrophysical Journal den 13 september.

Närliggande exoplaneter får intensiv högenergistrålning från sina värdstjärnor, såsom röntgenstrålar och extrem ultraviolett (XUV) strålning. I gasrika exoplaneter kan atmosfären absorbera denna högenergistrålning, och därmed värma upp atmosfären och få den att expandera för att övervinna planetens gravitationspotential och fly in i det interstellära mediet.

Detta fenomen är känt som planetarisk atmosfärflykt, vilket kan orsaka förlust av en stor mängd material från planeten och har viktiga effekter på planetens sammansättning, evolution och till och med den övergripande fördelningen av planeten.

Planetatmosfärens sammansättning och egenskaper kan studeras genom att analysera absorptionen av spektrallinjer vid olika våglängdsband, till exempel det optiska bandet (Hα) och det nära-infraröda bandet (He λ10830Å), de så kallade transmissionsspektra.

I denna studie använde forskarna den hydrodynamiska atmosfäriska flyktmodellen och strålningsöverföringsmodellen för att simulera transmissionsspektra för WASP-52b. De introducerade Monte Carlo-modellen för att simulera Lyα-resonansspridningen inuti den exoplanetära atmosfären för första gången, genom att anta att både stjärnstrålningen Lyα och planetatmosfären är sfäriska.

Baserat på fördelningen av Lyα-spridningshastigheten Pα, beräknade forskarna Hα-absorptionen, som orsakas av väteatomerna i de första exciterade tillstånden. De beräknade också fördelningen av metastabila heliumatomer i detalj och simulerade transmissionsspektra för heta Jupiter WASP-52b i det optiska bandet (Hα) och det nära-infraröda bandet (He λ10830Å).

De begränsade nivån av röntgenstrålar och extrem ultraviolett strålning som mottogs av planeten, såväl som förhållandet mellan väte och helium i planetatmosfären, och avslöjade att väte och helium härrörde från den flyende atmosfären. Fynden kan hjälpa till att begränsa atmosfärens fysiska parametrar och att bättre förstå dess sammansättning och struktur. + Utforska vidare

Signaler i optiska band kan användas som sond för att upptäcka atmosfärsutsläpp från heta Jupiters