大气层作为窥探岩石系外行星表面的窗口

随着系外行星大气表征的推进，提供了关于大气化学和成分的见解，一个关键问题是我们仅凭大气属性能在多大程度上窥探行星更深层的结构。对于拥有适度大气层和平衡温度的小型行星，大气层下方的第一层将是其岩石表面。对于此类温暖的岩石行星（大致类似金星的行星），其大气底部的高温和中等压力可能使岩石与气体之间达到热化学平衡。这将表面成分与可观测的大气成分联系起来。利用平衡化学代码，我们在表面压力 - 温度空间中发现了一个边界，该边界同时区分了不同的矿物学机制和大气机制，从而有可能通过大气的光谱观测推断表面矿物学。同时也出现了对表面压力和温度的弱约束。该机制边界对应于 SO2 被氧化并被地壳中含钙矿物吸收的条件，因此这两种机制反映了地壳的硫化作用。对于类金星行星，这些大气机制的存在对元素组成的合理变化具有鲁棒性。我们的结果为随着短周期岩石行星大气新数据的出现而表征系外行星表面铺平了道路。