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偏心热海王星 GJ436b 的大气环流

地球与行星天体物理 2010-10-07 v2

摘要

GJ436b 是凌日系外行星群中独特的一员,它是目前最小、受辐射最低的行星之一,且拥有偏心轨道。由于其大小、质量和密度,GJ436b 合理地可能具有与海王星相似的大气金属度(太阳丰度的 20-60 倍),这使其成为研究大气金属度对系外行星大气动力学和辐射传输影响的理想目标。我们提出了包含真实非灰辐射传输的三维大气环流模型,针对 GJ436b 的 1、3、10、30 和 50 倍太阳大气金属度情况进行了模拟。低金属度模型(1 和 3 倍太阳丰度)显示出微小的昼夜温度变化和强劲的高纬度急流。相比之下,高金属度模型(30 和 50 倍太阳丰度)表现出昼夜温度变化和强劲的赤道急流。由这些模拟生成的光谱和光变曲线显示,在 50 倍太阳丰度情况下存在强烈的轨道相位依赖性,而在 1 倍太阳丰度情况下轨道相位变化可忽略不计。将这些模型预测的行星/恒星通量比与当前的次食测量结果进行比较,支持 GJ436b 具有高金属度大气(30-50 倍太阳丰度)且存在非平衡碳化学。无论 GJ436b 的实际大气成分如何,我们的模型旨在阐明金属度如何影响广泛温带系外行星的大气环流。

关键词

引用

@article{arxiv.1007.2942,
  title  = {Atmospheric Circulation of Eccentric Hot Neptune GJ436b},
  author = {Nikole K. Lewis and Adam P. Showman and Jonathan J. Fortney and Mark S. Marley and Richard S. Freedman and Katharina Lodders},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1007.2942},
  year   = {2010}
}

备注

25 pages, 13 figures