研究目的
利用哈勃太空望远镜数据测量并分析超高温木星WASP-121b的大气透射光谱，以了解其不透明度来源、化学成分和热力学特性。
研究成果
WASP-121b的透射光谱显示出显著的不透明度变化，有证据表明存在VO吸收，且在短波长处急剧上升，这很可能是由SH等非平衡吸收体所致。该大气层与无云模型最为匹配，这些模型的金属丰度为太阳的10 - 30倍，边缘温度约为1500K。近紫外吸收体在大气加热中起着关键作用，影响着能量收支和环流。未来需要进一步观测来确认这些吸收体并完善模型。
研究不足
该研究的局限性在于哈勃太空望远镜（HST）的STIS和WFC3仪器的光谱分辨率与波长覆盖范围。正向模型中采用的假设包括等温压力-温度剖面及化学平衡，这些可能无法完全反映大气的复杂性。由于截面不确定性和低光谱分辨率，近紫外吸收体（如SH）的具体成分仍不明确。潜在的未考虑系统误差或恒星活动效应可能导致结果偏差。1.15-1.3毫米波长的凸起特征尚未得到合理解释，需要进一步观测。
1：实验设计与方法选择：
使用配备空间望远镜成像光谱仪（STIS）的哈勃太空望远镜（HST）观测WASP-121b的三次主要凌星现象。数据处理包括通过CALSTIS流程进行偏置、暗场和平场校正、宇宙射线去除，以及采用IRAF程序进行光谱提取。光变曲线分析采用平方指数核函数的高斯过程（GP）建模以消除系统误差，并使用Mandel & Agol（2002）模型结合线性基线趋势进行凌星建模。
2：样本选择与数据来源：
观测对象为具有特定参数（质量约1.18木星质量，半径约1.7木星半径，平衡温度>2400K）的超高温类木星WASP-121b。数据源自HST/STIS（G430L和G750L光栅）及已发表的HST/WFC3（G141光栅）观测资料。
3：18木星质量，半径约7木星半径，平衡温度>2400K）的超高温类木星WASP-121b。数据源自HST/STIS（G430L和G750L光栅）及已发表的HST/WFC3（G141光栅）观测资料。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：哈勃太空望远镜（HST）、配备G430L和G750L光栅的空间望远镜成像光谱仪（STIS）、配备G141光栅的广角相机3（WFC3）、用于数据处理的校准帧、用于光谱提取的IRAF软件。
4：3）、用于数据处理的校准帧、用于光谱提取的IRAF软件。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：在多个HST轨道周期内开展观测，提取光谱数据，构建白光与分光光变曲线，通过GP和MCMC分析拟合凌星模型与系统误差，最终推导透射光谱。
5：数据分析方法：
采用emcee Python包实现的仿射不变马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）进行参数估算，并通过与正向模型（ATMO代码）及自由化学反演结果对比来解析大气特性。
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Hubble Space Telescope
HST
NASA
Space-based observatory used for astronomical observations, including exoplanet transit spectroscopy.
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Space Telescope Imaging Spectrograph
STIS
NASA
Spectrograph on HST for obtaining spectra in UV and optical wavelengths.
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Wide Field Camera 3
WFC3
NASA
Camera on HST for imaging and spectroscopy in UV, optical, and near-IR.
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v3.4
Space Telescope Science Institute
Software for reducing and calibrating STIS data, including bias, dark, and flat correction.
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IRAF
National Optical Astronomy Observatory
Software for astronomical data reduction, used for spectral extraction with apall procedure.
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emcee Python package
Open source
Software for MCMC sampling to marginalize posterior distributions in data analysis.
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ATMO code
Radiative transfer code for modeling exoplanet atmospheres, used for forward models and retrievals.
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