热木星与超热木星大气之间的一个转变
地球与行星天体物理
2020-07-31 v1
摘要
[删节]系外行星大气领域的一个关键假设是大气热结构随行星平衡温度变化的趋势。我们探究这一趋势,并在此报告首次统计探测到热木星与超热木星之间近红外(NIR)大气发射的转变。我们利用次级掩食观测测量这一转变,并将该现象解释为大气性质的变化,更具体地说是从不反转到反转的温度轮廓的转变。我们考察了 78 颗热木星的样本,其具有用 Spitzer 红外阵列相机(IRAC)在 3.6 {\mu}m 和 4.5 {\mu}m 测量的次级掩食数据。我们测量数据相对于黑体的偏离,将其定义为观测到的 4.5 {\mu}m 掩食深度与基于 3.6 {\mu}m 测量的亮温度在该波长预期值之差。我们研究 3.6 与 4.5 {\mu}m 之间的偏离如何随平衡温度和入射恒星辐照的理论预测变化。我们揭示了热木星群体在零反照率、完全再分布平衡温度 1660 +/- 100 K 处观测发射谱的清晰转变。我们发现较热系外行星在 4.5 {\mu}m 处的昼面比 3.6 {\mu}m 处更热,表现为行星发射功率随恒星入射通量呈指数增长。我们提出所测转变是由于最热行星大气中温度反转形成导致一氧化碳发射所致。这些热反转可能由光学波段高不透明度原子和分子物种的存在和/或缺乏冷却物种引起。我们发现热木星群体在统计上不支持高 C/O 行星(C/O>= 0.85)。
引用
@article{arxiv.2007.15287,
title = {A transition between the hot and the ultra-hot Jupiter atmospheres},
author = {Claire Baxter and Jean-Michel Désert and Vivien Parmentier and Mike Line and Jonathan Fortney and Jacob Arcangeli and Jacob L. Bean and Kamen O. Todorov and Megan Mansfield},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.15287},
year = {2020}
}
备注
Accepted 11th May 2020