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最冷褐矮星的 L 波段光谱

地球与行星天体物理 2018-05-23 v1

摘要

最冷的褐矮星 WISE 0855 是已知最近的行星质量自由漂浮天体,其温度几乎与太阳系气态巨行星一样冷。像木星一样,它被认为拥有富含甲烷、水和氨且带有挥发性冰云的大气。WISE 0855 在近红外波段暗弱,几乎全部能量都发射于中红外。Skemer 等人 2016 年给出了 WISE 0855 在 4.5–5.1 微米(M 波段)的光谱,揭示了水汽特征。在此,我们呈现 WISE 0855 在 L 波段 3.4–4.14 微米的光谱。我们给出一组包含多种组分(金属丰度与 C/O 比)和水冰云的大气模型。光谱中清晰存在甲烷吸收。中红外颜色可更好地由相对于太阳丰度贫化的甲烷丰度匹配。我们发现 M 波段光谱中存在水冰云的证据,并发现 L 与 M 波段光谱均缺乏磷化氢光谱特征。我们推测深层连续不透明度源可能遮蔽了近红外通量,可能是深层含磷云——磷酸二氢铵。对 WISE 0855 的观测为寒冷行星大气提供了关键约束,桥接了长期研究的太阳系行星与可探测系外行星之间的温度区间。JWST 将很快以跨红外的精密光谱革新我们对冷褐矮星的理解,使我们能研究其组分与云性质,并推断其大气动力学与形成过程。

关键词

引用

@article{arxiv.1804.07771,
  title  = {An L Band Spectrum of the Coldest Brown Dwarf},
  author = {Caroline V. Morley and Andrew J. Skemer and Katelyn N. Allers and Mark. S. Marley and Jacqueline K. Faherty and Channon Visscher and Samuel A. Beiler and Brittany E. Miles and Roxana Lupu and Richard S. Freedman and Jonathan J. Fortney and Thomas R. Geballe and Gordon L. Bjoraker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1804.07771},
  year   = {2018}
}

备注

19 pages, 21 figures. Accepted for publication in ApJ