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扎根于耀斑带中的类太阳喷流特征
摘要： 利用界面层成像光谱仪（IRIS）1330?波段的高时空分辨率观测数据，我们研究了2017年9月10日NOAA活动区（AR）12673发生X8.2级耀斑期间出现的喷流状特征。这些喷流状特征根植于耀斑带中。我们分析了15个此类特征，其平均寿命、投影宽度、长度和速度分别为87秒、890公里、2.7兆米和70公里/秒。我们还观测到2014年10月25日X1.0级耀斑期间发生的众多喷流状特征。通过研究某个喷流状特征发展过程中基部的光谱，发现日冕中的Fe XXI 1354.08?谱线呈现蓝移，而过渡区的Si IV 1402.77?谱线则显示红移，这表明存在色球蒸发现象。这是首次报道根植于耀斑带的喷流状特征，我们认为这些喷流状特征是由色球蒸发机制驱动的。
关键词： 太阳：大气层，太阳：耀斑，太阳：演化，太阳：活动
更新于2025-09-22 14:52:49
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氮光吸收截面分辨率对土卫六上层大气中微量成分垂直分布的影响
摘要： 土卫六大气中微量组分实测与模拟密度存在显著差异，这要求评估光化学模型中可能的影响因素。本文分析了氮分子光吸收截面选择对微量组分垂直分布模拟的影响，重点关注乙烷（C2H6）和氰化氢（HCN）。结果表明，所用截面数据对所有研究的中性粒子及离子均有明显影响，包括非光化学初级产物甚至不含氮的组分。研究发现，采用低分辨率截面的光化学模型可能严重误算微量组分的垂直分布。此类差异预计将对土卫六整体大气结构和化学过程产生重要影响。
关键词： 行星与卫星：大气层，方法：数值模拟，大气效应，行星与卫星：个体（土卫六）
更新于2025-09-23 02:41:22
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利用近红外光谱技术对凌日系外行星进行特征分析
摘要： 背景：我们提出一种利用近红外高分辨率光谱仪观测系外行星凌星现象的方法。 目标：旨在建立一套稳健的数据分析方法，用于从近红外宽波段凌星系外行星中恢复其大气透射光谱。 方法：通过采用逆向求解法，结合恒星模型与地球大气透射光谱，该方法能以高精度在宽波段范围内恢复凌星系外行星的大气透射率。我们阐述了该方法的原理，并通过模拟观测进行了验证。 结果：该方法能以足够高的精度恢复透射光谱，从而识别O?、CH?、CO?和H?O等分子的吸收特征。对于木星大小的系外行星，在8米级望远镜配合高分辨率光谱仪（R>20,000）单次凌星观测中即可达到所需信噪比；而对于地球大小及超级地球类行星（凌食K型或M型矮星），在少于10次凌星观测期间也能实现该精度。我们还分析了潜在误差来源以证明该方法的稳健性。 结论：利用该套方案探测并表征木星类行星及更小的岩质行星大气层具有良好前景。
关键词： 方法：数据分析、红外：行星系统、行星与卫星：大气层、技术：光谱学
更新于2025-09-23 14:55:47
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极端高温DA型白矮星PG 0948+534的光谱分析
摘要： 在白矮星冷却序列的最热端，富氢（DA型）白矮星相对于贫氢（非DA型）白矮星的数量存在显著匮乏。目前已知最热的三个DA型白矮星（表面重力log g ≥ 7.0）有效温度约为Teff = 140,000 K，随后仅在104,000–120,000 K范围内存在五个天体。相比之下，100,000–250,000 K温度区间内却有40个非DA型白矮星，使DA/非DA比例低至0.2。与之相反，较冷白矮星的这一比例则完全相反。这种差异可能源于采用巴尔末线光谱测定高温DA型白矮星温度时的不确定性。近期通过紫外（UV）光谱中金属电离平衡的研究确实显示部分DA型白矮星的温度被低估，但极端高温DA型白矮星的匮乏现象依然存在。 本文呈现了对三个最热DA型白矮星之一PG 0948+534的紫外光谱分析结果。我们发现其温度在近期巴尔末线分析中被严重高估，经修正后确定为105,000 ± 5000 K，这加剧了高温DA型白矮星的稀缺性。我们采用的非局部热动平衡（non-LTE）线覆盖模型大气未能解决先前遇到的巴尔末线问题，推测这可能与磁层存在有关——V波段观测到的3.45天周期（振幅0.19星等）光变即被解释为该恒星的自转周期。 PG 0948+534中的金属丰度受原子扩散影响，我们得出高温DA型白矮星在冷却至Teff ≈105,000 K以下时开始出现扩散现象的结论。最后探讨了极高温DA型白矮星匮乏可能源于其快速演化速率的可能性。
关键词： 白矮星、恒星：丰度、恒星：个体：PG 0948+534、恒星：AGB和后AGB阶段、恒星：大气层
更新于2025-09-23 16:42:33
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MOPSS. I. 热木星WASP-4 b和WASP-52b的平坦光学光谱
摘要： 我们展示了密歇根光学行星光谱巡天（MOPSS）的首批成果，该项目旨在建立一个通过统一方法观测、处理和分析的光学行星透射光谱数据库，以推动系外行星的比较研究。我们讨论了研究方法，并呈现了使用麦哲伦·巴德6.5米望远镜观测的前两个目标结果：热木星WASP-4b的一次凌星事件和热土星WASP-52b的两次凌星事件。两个目标均呈现平坦无特征的光谱，表明存在气溶胶。研究发现两颗行星的云层顶高度必须不低于10??巴。对于WASP-52b，我们还分析了恒星黑子对透射光谱的影响，包括未被掩食的黑子以及位于恒星边缘影响光变曲线边缘暗化参数的黑子。我们探讨了该计划在即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜时代中的价值。
关键词： 行星与卫星：个体（WASP-52b、WASP-4b）、行星与卫星：气态巨行星、行星与卫星：大气层、恒星黑子、行星与卫星：成分
更新于2025-09-23 20:15:52
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利用系统波长校准对系外行星XO-2b进行地基光谱观测
摘要： 围绕其主恒星近距离运行的系外行星预计会拥有一个大型电离层，该电离层的延伸压力范围超过太阳系内观测到的情况。通过地面凌日观测碱金属的光学特征（这些碱金属是离子的来源），可以对这些电离层进行研究。然而，大多数地面凌日光谱未能系统解析特征谱线翼部和连续谱部分，而这对于确定碱金属丰度是必要的。本文我们展示了对系外行星XO - 2b大气中钠双线光学凌日光谱的新观测与分析。为评估结果的可靠性，我们从两个独立平台获取了观测数据：双子座望远镜/GMOS和梅奥尔望远镜/KOSMOS。为减少系统误差，我们选择XO - 2，因为它有一颗亮度相同、恒星类型相同的伴星，这颗伴星是模拟地球大气效应的理想参考星。我们发现，数据的解读对探测器上随时间变化的平移极为敏感，这种平移根据波长而变化，且在目标星和参考星之间有所不同。有必要采用随时间变化的互相关方法来校准我们的波长区间并修正大气差分折射。这种方法使我们能够在五个波长区间以约1.6纳米的分辨率解析钠谱线的翼部并限制钠的丰度。我们从每台望远镜都得到了结果一致的数据，GMOS和KOSMOS的钠振幅分别为521 ± 161和403 ± 186 ppm。利用包含电离效应的辐射传输模型对这些结果进行分析。数据与约1至100毫巴之间的大气透明情况相符，这为钠设定了0.4 +0.3 -0.2 ppm（[Na/H] = -0.64 +0.6 -0.78）的下限，与太阳的情况相符。然而，我们不能排除约10毫巴处存在云层的可能性，云层会使钠的丰度更高，这与所测量的主恒星的恒星金属丰度（[Na/H] = 0.485 ± 0.043）相符。
关键词： 行星与卫星：大气层，行星与卫星：个体（XO-2b），方法：观测，方法：数据分析，技术：光谱学，方法：解析法
更新于2025-09-23 20:18:50
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对AGB恒星的高分辨率红外和射电观测
摘要： 目的：我们展示了利用干涉仪对一组脉动渐近巨星支（AGB）恒星进行红外和射电波段观测的结果。这些观测旨在探索恒星延展大气层，并建立分子包层与尘?？强占涑叨戎涞牧怠馐巧钊肜斫獬景Ｐ纬晒碳跋嘤χ柿克鹗Щ频墓丶? 方法：我们使用ESO VLTI/MIDI中红外干涉仪（N波段）、凯克干涉仪（K波段）以及NRAO VLBA对7毫米波长SiO脉泽的观测，研究了AGB恒星样本（U Ari、W Cnc、RX Tau、RT Tau、RT Aql、S Ser和V Mon）。不同仪器探测了AGB恒星大气的不同高度层次，它们对硅酸盐尘埃凝聚距离以下的区域敏感，为揭示AGB恒星延展大气中尘埃及其前体的形成线索提供了可能。K波段观测对水蒸气和一氧化碳蒸气敏感，但该波段仅成功观测到S Ser。 结果：分子包层半径与光球尺寸之比为2.2，与先前结果一致。N波段观测主要对SiO和水蒸气及尘埃（氧化铝和硅酸盐）敏感。硅酸盐尘?？潜煌耆馕觯局辽倬哂?2-16倍恒星半径的空间延展外，N波段观测无法得出精确参数。所测SiO区域尺寸与VLBA观测提供的SiO脉泽环半径相符。氧化铝和水蒸气区域的尺寸系统性地偏大。明确证据表明，在更远离恒星而硅酸盐尘埃凝聚的区域不存在SiO。 结论：这些观测支持一种可能情景——SiO被刚玉等物质吸附。另一种解释是SiO在此距离范围内发生了化学消失。
关键词： 红外线：恒星，恒星：质量损失，脉泽，恒星：AGB和后AGB阶段，技术：干涉测量法，恒星：大气层
更新于2025-09-24 06:49:04
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基于地面的WASP-5b昼侧近红外辐射探测
摘要： 背景：通过观测热木星的二次食现象，可以测量行星大气层的昼侧热辐射。结合地基近红外观测与太空望远镜的长波段观测，能够约束大气的温度结构与化学成分。 目标：本研究旨在利用J、H、K近红外波段，探测围绕G4V型恒星每1.6天公转的高辐照致密热木星WASP-5b的热辐射，通过光谱能量分布约束其温度-压力剖面并研究能量收支。 方法：使用MPG/ESO 2.2米望远镜的GROND仪器，同步观测WASP-5b在J、H、K波段的两次二次食事件。首次采用点头模式观测，第二次采用凝视模式。通过建模掩食光变曲线获取各波段流量比，并与大气模型进行比对。 结果：在凝视模式下于J和K波段检测到WASP-5b的热辐射，测得J波段行星-恒星流量比为0.168+0.050?0.052%（对应亮温2996+212?261 K），K波段为0.269±0.062%（对应亮温2890+246?269 K）。H波段未检测到热辐射，3σ上限为0.166%（对应最高温度2779 K）。综合结果表明，在这些波段探测的行星昼侧大气深层存在约2700 K的近似等温剖面。结合探测更高层（约1900 K）的斯皮策数据，联合数据集覆盖的压力范围内排除了逆温层存在。富氧模型无法解释全部数据，富碳模型虽拟合良好但违背能量平衡。因存在不可消除的系统误差，未采用点头模式观测数据。本研究经验再次验证先前结论：系外行星观测更适合采用凝视模式而非点头模式。
关键词： 红外线：行星系统，恒星：个体：WASP-5，技术：测光法，行星与卫星：大气层，掩星现象
更新于2025-09-10 09:29:36
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一种计算球对称恒星大气模型中临边昏暗系数的新方法：TESS、开普勒、CoRoT和MOST空间任务
摘要： 目的：在处理具有球对称性的恒星大气模型时，肢体暗化系数面临的最大难题之一是难以同时精确调整边缘区域与中心区域。特别是对于大多数模型而言（具体取决于有效温度Teff、表面重力log g或波长），边缘下降区域的拟合效果欠佳。即便采用四项定律，这种偏差依然存在。本文提出一种新方法，能显著提升对边缘和中心区域的描述精度，使用户能在系外行星凌星、食双星等天体环境中更准确地测试球对称恒星大气模型。 方法：本方法原理简明。区别于传统做法（需考虑所有μ点进行拟合），我们仅选取各模型下降临界点（μcri）之前的数据点。自该临界点起强制设定强度条件I(μ)/I(1)=0。所有计算均采用最小二乘法完成。 结果：通过新方法获得的系数能良好重现PHOENIX球对称模型（COND和DRIFT）的强度分布，适用于TESS、开普勒、CoRoT及MOST等空间任务的光度测量系统。计算覆盖局部重力2.5≤log g≤6.0与有效温度1500K≤Teff≤12000K的范围。这些新型球对称系数可便捷适配主流光变曲线合成代码。
关键词： 行星系统，双星：食双星，恒星：大气层
更新于2025-09-10 09:29:36
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木星大气中的氨：645和787纳米处NH3吸收带的空间与时间变化
摘要： 基于对木星长期分光光度观测资料的研究，我们分析了氨分子在645纳米和878纳米处的弱吸收带——这些特征此前鲜少被研究。在木星北赤道带（NEB）中，发现787纳米波段的氨吸收存在明显凹陷；大红斑区域该波段也呈现显著减弱。NEB中凹陷位置与毫米波射电观测到的增亮温度区位置吻合，后者被认为是该带氨含量降低所致。而大红斑处787纳米波段的减弱很可能源于云体整体密度增大，这影响了云粒子多重散射中吸收带的形成。射电与热红外波段观测显示大红斑的亮度温度相对较低。我们研究了木星五个纬向带（赤道区EZ、南北赤道带SEB/NEB及南北热带区STZ/NTZ）中645与787纳米波段的空间和时间变化，观测时段覆盖2005至2015年（近乎完整的木星公转周期）。这些观测证实了NEB中787纳米波段凹陷的系统性特征，以及645与787纳米波段纬度变化的差异性——后者可能与云密度垂直分布特征有关，这种分布对不同强度吸收带的影响各异。
关键词： 分光光度法、分子吸收、大气层、热辐射、云层、氨气、大红斑、木星
更新于2025-09-10 09:29:36