用于建模系外行星大气的化学动力学代码

系外行星的化学组成可以为其物理过程以及形成和演化历史提供关键见解。大气光谱学提供了一条探测系外行星组成的直接途径。然而，无论是通过凌星还是热发射获得，光谱观测都只能探测行星大气有限的压强窗口，并且仅直接对一组有限的具有光谱活性的物种敏感。因此，拥有能够将反演得到的大气组成与大气整体物理和化学状态联系起来的化学模型至关重要。为此，我们提出了 LEVI，一个用于建模系外行星大气的新化学动力学代码。LEVI 计算行星大气中气相氢、氧、碳和氮的化学过程。此处我们聚焦于热气态巨行星。应用 LEVI，我们研究了整体 C/O 和 N/O 的变化如何影响热木星中可观测的大气化学。对于典型的热木星，我们展示了分子探测对大气 C/O 的强敏感性。相反，分子探测对大气 N/O 比不太敏感，尽管高度超太阳的 N/O 可以降低探测 HCN 和 NH3 所需的 C/O。使用 HD 209458b 的无热逆的新 P-T 剖面，我们评估了最近报道的其昼侧大气中 CO、H2O 和 HCN 的探测。我们发现我们的模型与所探测到的物种一致，尽管围绕 C/O $\sim$ 1 有一个狭窄的组成窗口。需要 C/O $\gtrsim$ 0.9（1.6 倍太阳）才能满足所报道的 HCN 最小值，而需要 C/O $\lesssim$ 1（1.8 倍太阳）才能拟合标称的 H2O 丰度。