次级凌星光谱的系统反演分析 III：诊断行星大气中的化学非平衡

化学非平衡最近已成为研究凌日系外行星、褐矮星和直接成像系外行星大气的相关课题。我们提出了一种新方法，通过观测可探测或推断的气体（如 H$_2$O、CH$_4$、CO 和 H$_2$）来评估类木行星大气是否处于化学非平衡状态。基于先前的动力学模拟研究，我们的假设是较冷的大气比较热的大气表现出更强的非平衡迹象。我们利用化学 - 传输模型验证了这一点，并表明温度低于 $\sim$1200 K 的行星由于 CO 的垂直淬火（vertical quenching）可能表现出最强的非平衡迹象，且我们的新方法能够捕捉这一过程。我们还发现，在某些情况下，由于垂直混合比剖面形状的简并性，行星成分可能看似处于平衡状态而实际上并非如此。我们利用次级凌星温度和丰度反演的结果，确定了八颗系外行星的非平衡状态。我们发现样本中的所有行星在 3-sigma 范围内均与热化学平衡一致。需要未来的观测进一步约束丰度，以便明确识别系外行星大气中的非平衡现象。