高倾角迷你海王星的大气环流

随着 JWST 的运行，大气表征现已扩展至低质量系外行星。在紧凑的多行星系统中，长期自旋-轨道共振即使在自转减速中的低质量行星上也可能维持高倾角和非同步自转，从而可能导致独特的大气环流模式。为了理解其对大气环流的影响并识别此类高倾角行星的潜在大气观测特征，我们模拟了代表性迷你海王星 K2-290 b 的三维环流，其倾角可能达到约 67 度。无论是否同步自转，该行星的缓慢自转、适中温度和半径共同导致全球性的弱温度梯度（WTG）行为，并伴有适度的水平温度对比。在同步自转下，宽广的向东超旋转射流有效地重新分配热量。非同步自转下的环流表现出由高倾角驱动的季节循环，以及周期约为 70 个轨道周期的风和温度的准周期振荡。这些由波-平均流相互作用驱动的振荡，由于行星自转缓慢，从低纬度延伸至中纬度。较高的大气金属丰度增强了辐射强迫，增加了温度对比和射流速度。云在同步自转下影响极小，但在非同步自转下通过降低温度对比来减弱射流。在所有情况下，热发射和透射光谱均表现出 100 ppm 水平的适度观测信号，而高倾角效应贡献了 10 ppm 水平的差异。我们的结果也适用于一系列潜在的处于 WTG 状态且可能表现出近乎均匀的水平温度模式的高倾角系外行星。