热木星的大气环流:昼夜温度差异 II. 与观测的比较
地球与行星天体物理
2021-08-19 v4
摘要
低偏心率热木星的全相位红外光曲线显示出,随入射恒星辐射通量增加,昼夜亮度温度差的相对值呈增加趋势,这在红外的整体平均和各个独立波段中均有体现。Komacek & Showman (2016) 的解析理论表明,这一趋势是由于随着入射恒星辐射通量增加,波动从昼侧向夜侧传播并消除温度差异的能力减弱所致。在此,我们将该理论的预测与观测进行比较,表明它很好地解释了昼夜温度差随平衡温度增加而增加的趋势形状。应用于单个行星时,该理论在高平衡温度下与观测吻合良好,但在固定光球层压力为 时,对于平衡温度低于 的情况,会系统性地低估昼夜亮度温度差。我们将其解释为某种过程的影响,该过程将这些较冷热木星的红外光球层移至更低压力处。我们还利用结合双灰度辐射传输的大气环流模拟,探索了环流如何随平衡温度和拖曳强度变化。正如我们的理论所预期,数值模拟得到的昼夜温度差随入射恒星辐射通量和拖曳强度的增加而增加。我们使用大气环流模型计算了模型相位曲线,并据此将宽带红外相位偏移(相对于恒星直射点)和昼夜亮度温度差与观测进行比较,发现需要强拖曳或额外效应(例如云和/或超太阳金属丰度)才能解释许多观测到的相位曲线。
引用
@article{arxiv.1610.03893,
title = {Atmospheric Circulation of Hot Jupiters: Dayside-Nightside Temperature Differences. II. Comparison with Observations},
author = {Thaddeus D. Komacek and Adam P. Showman and Xianyu Tan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.03893},
year = {2021}
}
备注
Accepted at ApJ, 16 pages, 11 figures