系外行星大气中云与霾的温度趋势

用哈勃空间望远镜（HST）在近红外波段（1.1-1.65$\mu$m）观测到的系外行星大气透射光谱频繁显示出云与霾某种组合的证据。识别系外行星云与霾中的系统性趋势对理解大气成分与温度结构具有潜在重要性。此处我们报告利用 62 颗系外行星的 HST/WFC3 凌星光谱这一大规模均匀处理样本对光谱调制进行的分析。该光谱反演具备探测并刻画成分偏离热化学平衡之大气的能力。通过使用这一独特星表并测量相较于严格无云大气的光谱调制衰减，我们识别出两类群体。其一完全无云/霾，跨越宽温度范围；另一被认定为“部分云/霾”的群体遵循一趋势：从约 500~K 时以多云/霾为主，到 $\sim$1500~K 时以基本无云为主。我们还发现半透明气溶胶成分频繁出现，且通常垂直分布于整个大气柱中。我们的发现亦表明，尽管云与霾在系外行星大气中常见，多数行星仍具有某种程度可探测的光谱调制。此外，我们星表中揭示的云与霾在 1460.86K$^{+316}_{-405}$ 处最弱的实证趋势，对建模如 Ariel 任务所计划的大规模凌星系外行星巡天之性能具有预测效用。该趋势亦可用于在未来 JWST 观测背景下对给定源的光谱调制作基于概率的预报。包括光学和/或更宽光谱覆盖的未来观测或有助于进一步量化此处报道的趋势。