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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

Impact of occultations of stellar active regions on transmission spectra
Can occultation of a plage mimic the signature of a blue sky?

M. Oshagh, N. C. Santos, D. Ehrenreich, N. Haghighipour, P. Figueira, A. Santerne, M. Montalto

Resumo
Transmission spectroscopy during planetary transits, which is based on the measurements of the variations of planet-to-star radius ratio as a function of wavelength, is a powerful technique to study the atmospheric properties of transiting planets. One of the main limitation of this technique is the effects of stellar activity, which up until now, have been taken into account only by assessing the effect of non-occulted stellar spots on the estimates of planet-to-star radius ratio. In this paper, we study, for the first time, the impact of the occultation of a stellar spot and plage on the transmission spectra of transiting exoplanets. We simulated this effect by generating a large number of transit light curves for different transiting planets, stellar spectral types, and for different wavelengths. Results of our simulations indicate that the anomalies inside the transit light curve can lead to a significant underestimation or overestimation of the planet-to-star radius ratio as a function of wavelength. At short wavelengths, the effect can reach to a difference of up to 10% in the planet-to-star radius ratio, mimicking the signature of light scattering in the planetary atmosphere. Atmospheric scattering has been proposed to interpret the increasing slopes of transmission spectra toward blue for exoplanets HD 189733b and GJ 3470b. Here we show that these signatures can be alternatively interpreted by the occultation of stellar plages. Results also suggest that the best strategy to identify and quantify the effects of stellar activities on the transmission spectrum of a planet is to perform several observations during the transit epoch at the same wavelength. This will allow for identifying the possible variations in transit depth as a function of time due to stellar activity variability.

Palavras chave
Planetary systems - Techniques: transit, transmission spectroscopy - Methods: numerical, data analysis - Stars: individual: HD189733, GJ3470, Stars: activity, Sun: plages

Astronomy and Astrophysics
Volume 568, Página A99_1
agosto 2014

>> ADS>> DOI

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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