摘要
为了限制系外行星的形成历史,我们需要知道它的化学成分1,2,3..平衡温度是4050开尔文4这颗系外行星KELT-9b(也被称为HD 195689b)是一类超热木星的原型,横跨恒星和气体巨行星之间的过渡,因此对研究大气化学非常有用。在这样的高温下,铁和其他几种过渡金属不会被隔离在分子或云粒子中,而仅仅以原子形式存在5.然而,尽管铁是自然界中最丰富的过渡金属,但迄今为止还没有在系外行星上直接探测到铁,因为它高度难熔。KELT-9b的高温意味着它的大气是一个严格约束的化学系统,预计接近化学平衡5和无云6,7据预测,在可见的波长范围内,铁的光谱线应该是可以探测到的5.在这里,我们报告了中性和单电离原子铁(Fe和Fe+)和单电离原子钛(Ti+)在KELT-9b大气层中。我们使用互相关分析来识别这些物种8这颗系外行星从它的主恒星前面经过时获得的高分辨率光谱。在其他超热木星中类似的金属探测将为行星形成理论提供约束。
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确认
该项目已获得欧盟地平线2020研究和创新计划下欧洲研究委员会(ERC)的资助(项目Four Aces和EXOKLEIN,资助协议编号分别为724427和771620)。这项工作是在瑞士国家科学基金会(SNSF)支持的行星国家研究能力中心(NCCR)的框架下进行的。
审核人信息
自然感谢D. Deming和其他匿名审稿人对本工作的同行评议所作的贡献。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
hj.h.领导了数据缩减和分析,设计了互相关联模板,共同撰写了手稿,共同领导了科学的愿景和协调,为不透明度计算提供了数据库信息,并制作了图中所有的图。3..D.E.是HARPS-N数据集(A35DDT4)的首席研究员,并共同撰写了手稿。K.H.领导了科学的视野、协调和解释,以及手稿的撰写。D.K.使用FastChem计算机代码进行了化学平衡计算,并在图中绘制了相应的图形。1.slg使用HELIOS-K计算机代码获取数据库信息并进行不透明度计算。R.A.使用Molecfit进行了大地尿酸减法,并确认了铁、铁的检测+和钛+通过重复二元掩码的互相关分析。R.D.编译了光谱线和连续介质的截面,并绘制了相应的图。1.A.W.主导数据采集和观测,进行光谱提取,确认多普勒阴影测量并去除。m.o在图中绘制了示意图。2.洛普参与设计了交叉相关模板,并对结果进行了额外检查。P.B.R.使用ARGO计算机代码进行了化学动力学计算,并在图中绘制了相应的图。1.E.M.提供了一个晚上的导演自由支配时间,使项目成为可能。L.D.F.进行了TNG/HARPS-N观测。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有利益竞争。
额外的信息
出版商的注意:施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
扩展的数据图形和表格
扩展数据图1大地电磁吸水校正。
在296 K下,对传输光谱与大地吸水模板光谱进行了相互关联分析。蓝色和灰色曲线分别为经过大地校正和不经过大地校正的中天深度。将数据移到恒星的其余帧,使地球水吸收为主的信号出现在+25 km s附近−1(对应地心径向速度(BERV)系统速度),以虚线垂直表示。
权利和权限
关于本文
引用本文
霍梅克,H.J.,埃伦赖希,D.,亨,K.。et al。系外行星KELT-9b大气中的原子铁和钛。自然560, 453-455(2018)。https://doi.org/10.1038/s41586-018-0401-y
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DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-018-0401-y
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