ESS-II 報告： Atmosphere 関連

成田憲保（国立天文台）

Atmosphere I.• Jacob Bean (CfA) 　 New Results from Ground-Based Transit Spectroscopy

Observations • Frédéric Pont (Exeter) The Complete Transmission Spectrum of an

Exoplanet from UV to IR • Zachory Berta (Harvard) 　 Hubble Observations of a Super-Earth

Atmosphere • Bryce Croll (MIT) 　 Near-IR Thermal Emission of Hot Jupiters and the

Spectral Features of Super-Earths • Suzanne Aigrain (Oxford) 　 Gaussian Processes: the Next Step in Exoplanet

Data Analysis • Neale Gibson (Oxford) NIR Transmission Spectra of HD189733:

Application of Gaussian Processes • Kevin Heng (ETH Zurich) 　 A New Method for Calculating Exoplanetary

Spectra from 3D Simulations 赤： GJ1214b 関連、青：宇宙望遠鏡でのホットジュピター、特に HD189733b 関

連

Atmosphere II.• Heather Knutson (Caltech) 　 A Warm Spitzer Survey of Atmospheric

Circulation Patterns • David Sing (Exeter) 　 GTC Transiting Exoplanet Atmospheric Survey • Jayne Birkby (Leiden) 　 Observations of Optical Secondary Eclipses of

Transiting Hot Jupiters with the GTC• Seth Redfield (Wesleyan) 　 Detection of H-alpha Absorption in Exoplanetary

Exospheres • Nikku Madhusudhan (Princeton) 　 C/O Ratios in Exoplanetary Atmospheres • Sukrit Ranjan (CfA) 　 Characterizing Hot Jupiter Atmospheres with Hubble

WFC3• Tristan Guillot (OCA) 　 The Role of Atmospheres in the Evolution of

Exoplanets

緑：地上望遠鏡でのホットジュピターのナトリウム、カリウム、 Hα 関連

Atmosphere of GJ1214b

• 唯一知られている M 型星まわりのトランジット地球型惑星(Charbonneau et al. 2009)

• 多くの観測者がさまざまな方法でトランジット観測を開始

• 多波長のトランジットの深さを惑星大気モデルと比較することで、惑星の大気組成に関する議論が活発になってきている

• 2010 年に問題になっていたのは、 2 つのグループ (Croll らとBean ら ) での Ks バンドでのトランジットの深さに 4σ の差があったこと→今回の ESSII で両者が 2011 年の新しい結果を発表

ESSII での発表内容

• Bean らと Croll らはどちらも新しい Ks バンドの観測を行ったが、どちらも 2010 年と結果が変わらなかったと主張

• Bean et al. → Ks バンドも含めて GJ1214b のトランジットの深さはほとんど featureless → ほとんど水 ( 分子量が大きいためスケールハイトが小さい ) の大気か、高層の雲に覆われている

• Croll et al. → Ks バンドで他の波長より深いトランジットを検出→ 水素が主体の大気＋雲

• どちらも Ks バンドのフィルターは同じで議論は平行線

HD189733b の UV-IR transmission spectroscopy

• 地上高分散分光によるナトリウムの検出と、ハッブルによる可視のブロードバンドな featureless な transmission

spectrum によって、惑星がほぼ雲に覆われているという描像

• ナトリウムの追加吸収プロファイルは惑星の雲の量 ( ＝天気 ) を反映している

• 地上高分散分光で観測をしているのは HET とすばるのみ

• David Sing と Seth Redfield からすばるの結果はまだかと言われる・・

GTC でのカリウム探索

• David Sing らによる GTC の 200hr プログラム

• カリウムの領域のナローバンドフィルターをそれ以外の領域のフィルターを用いて、撮像観測によってトランジットの深さを比べる

• XO-2b ではしばらく前に検出報告

• 今後はナトリウムのあたりのナローバンドフィルターを作ってナトリウム探索などを考えているらしい

ホットジュピターでの Hα 検出？

• Seth Redfield らの HET のグループが高分散分光でのtransmission spectroscopy で Hα の追加吸収を検出したと報告

• 4 つのホットジュピターのうち 1 つのみで、 SN はそれほど高くない

• 彼らのデータより SN が高いデータをすばるで取得済みなので、それで Hα の結果の追試をして欲しいと言われた

現状まとめ

• 観測の側からは GJ1214b とホットジュピターの観測が盛ん

• GJ1214b の議論は今後もしばらく続きそう

• ナトリウムの追加吸収プロファイルが天気の指標として特にイギリスのグループに注目されている

• 今後は時間変化の研究に移行するのでは

• 理論の側では GJ1214b の他に、 HAT-P-2b などの eccentric

planet や、 WASP-12b などのモデルが発表されていた