恒星和系外行星环境表征

本书*部分讲解关于系外行星及恒星的辐射与等离子体环境、星际风、磁场等环境，对我们认识和理解系外行星及恒星的环境提供了*丰富的资料。第二部分讲解关于系外行星上面大气与恒星的作用方面的内容，分为系外行星及周围大气的观测、热木星大气的类型、XUV加热的超热粒子和扩展系外行星上面大气、从类地道超地型系外行星的富氢大气的恒星驱动进化、WASP-12b近紫外观测的解释等内容。

沈自才，男，博士，高级工程师，2007年至今在中国空间技术研究院北京卫星环境工程研究所空间材料与结构防护研究室从事航天材料的空间环境适应性评价研究工作。丁义刚，博士，研究员，中国空间技术研究院。刘宇明，博士，中国空间技术研究院。

第1篇 系外行星主星辐射和等离子体环境
第1章 系外行星主星辐射和等离子体环境
1.1 引言：短波辐射与行星大气的关联性
1.2 紫外辐射
1.3 极紫外辐射
1.4 X射线辐射
1.5 本章小结
参考文献
第2章 随时间变化的恒星风
2.1 引言：风与星冕的联系
2.2 恒星风观测的限制
2.2.1 直接探测技术的上限
2.2.2 从中心球吸收进行的恒星风测量
2.2.3 T金牛星的恒星风
2.3 理论模型的预期结果
2.4 本章小结
参考文献
第3章 主星行星的磁场和风
3.1 引言：恒星磁场
3.2 分析恒星磁场使用的技术
3.2.1 塞曼展宽和分光偏振测定术
3.2.2 塞曼多普勒成像
3.3 低质量主序星的旋转和磁性
3.3.1 太阳
3.3.2 类日恒星
3.3.3 M矮星
3.3.4 旋转和磁性
3.4 低质量主序前星
3.5 恒星磁场发射的恒星风
3.5.1 恒星磁场和活动
3.5.2 恒星风
3.6 本章小结
参考文献
第2篇 系外行星上层大气和恒星的相互作用：观测结果和模型
第4章 系外行星大气和周边环境的观测
4.1 引言：系外行星大气
4.2 热木星大气最深的观测层
4.2.1 热层中的热传输
4.2.2 向阳面发射光谱
4.2.3 云、霾和极光
4.2.4 碱金属特征
4.2.5 巴尔末线
4.3 热木星外层大气的透射光谱
4.3.1 远紫外观测
4.3.2 近紫外观测结果
4.3.3 早期入凌
4.3.4 HDl89733b凌星的X射线观测
4.4 WASP-12：被遮蔽的行星系统
4.5 恒星与行星的相互作用
4.6 本章小结
参考文献
第5章 热木星大气的类型
5.1 引言：系外行星气体壳层
5.2 宿主恒星的重力引发的热木星大气外流
5.3 热木星大气层与恒星风的相互作用
5.4 热木星壳层的分类
5.5 从三维数值模拟得到的热木星大气层的形状
5.6 本章小结
参考文献
第6章 系外行星受xUV加热并膨胀的大气层中的超热粒子
6.1 引言：高层大气短波辐射效应
6.2 系外行星高层大气超热原子的高层大气物理学
6.3 热木星HD 209458b膨胀大气层中的超热粒子
6.4 以氢气为主的系外行星高层大气的加热效率
6.5 原子氢的超热部分
6.6 本章小结
参考文献
第7章 恒星对系外富氢类地行星、超地球行星大气演化的驱动作用
7.1 引言：富氢类地系外行星
7.2 热逃逸
7.3 离子加速
7.4 本章小结
参考文献
第8章 对WASP-12b星近紫外观测结果的解释
8.1 引言：WASP-12b，蒸发中的热木星
8.2 环绕行星磁障的弓激波
8.3 WASP-12b星及其宿主恒星之间相互作用的气体动力学仿真
8.4 本章小结
参考文献
第9章 近区外行星对其宿主星的影响
9.1 引言：热木星诱发的恒星活动
9.2 由近区行星引起的色球活动增强与黑子面积增加
9.3 弓激波
9.4 行星是否可以影响恒星旋转
9.5 行星吞噬
9.6 本章小结
参考文献
第3篇 系外行星和天体物理磁场
第10章 从太阳系行星／卫星到系外行星的磁层环境
10.1 引言：磁层
10.2 地球、木星、土星的磁层
10.3 抛物面模型在热木星磁层中的应用
lO.4 本章小结
参考文献
第11章 系外行星磁场的探测方法和实用性
11.1 引言：行星磁场
11.2 磁场对气态巨行星的效应
11.3 磁场对类地行星的效应
11.4 本章小结
参考文献
第12章 阿尔芬半径：天体物理磁层的关键参数
12.1 引言：阿尔芬半径和天体物理磁环境
12.2 在磁化行星磁层中的非局域阿尔芬半径
12.3 有磁盘的磁化行星磁层中的阿尔芬半径
12.4 磁化恒星磁层中的阿尔芬半径
12.5 强磁场下致密物体磁层中的阿尔芬半径
12.6 本章小结
参考文献
第4篇 天基和地基系外行星观测与表征工具
第13章 与星同在：未来天基系外行星搜寻和表征任务
13.1 背景介绍
13.2 当前和不久的将来的天基观测任务
13.3 EsA下阶段任务：PLAT0 2
13.4 NAsA下阶段任务：WFIRST，星冕成像仪和遮光体
13.5 更远未来的任务：达尔文，TPE和新世界探测
13.6 本章小结
参考文献
第14章 系外行星科学研究的工具：世界空间天文台——紫外工程
14.1 引言：HST之后的紫外系外行星天文学
14.2 WSO一UV任务
14.3 WUS：WSO-UV光谱仪
14.4 WSO一UV和HsT光谱仪效率对比
14.5 ISSIS：探测用成像和无缝光谱仪
14.6 WSO-UV轨道
14.7 WSO-UV科学管理计划
14.8 2014年WSO-UV项目进展状态
14.9 WSO-UV地面站
14.10 本章小结
参考文献
第15章 地基系外行星项目
15.1 引言：地基系外行星研究
15.2 径向速度测量
15.3 直接成像和干涉仪法
15.4 天体测量学偏振测量法、微透镜法
15.5 本章小结
参考文献