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LIFE 与其他未来空间任务的大气反演:缓解系统效应的重要性

地球与行星天体物理 2022-10-03 v1 天体物理仪器与方法

摘要

大气反演研究对于确定如系外行星大干涉仪(LIFE)等下一代任务的科学需求至关重要。使用异质吸收截面可能是反演中系统效应的成因,从而可能偏离对大气的正确表征。在本工作中,我们量化了线列表来源、展宽系数和线翼截断差异在反演一颗位于观测者 10 pc 处、绕类太阳恒星运行的地球孪生系外行星(如 LIFE 所观测)时的影响。我们在同一输入光谱上运行了四种不同的反演,改变贝叶斯反演框架允许使用的不透明度表。我们发现,不透明度表引入的系统效应可能使地表大气压力的准确估计以及大气中某些物种(如 CO2_2 和 N2_2O)丰度的准确反演产生偏差。我们认为线翼截断的差异可能是误差的主要来源。我们强调需要更多的实验与建模工作,以及主要辐射传输模型与贝叶斯反演框架的模型间比较。这在 LIFE 与下一代任务的背景下尤为相关,以识别问题并明确关键点为学界共同协作、为分析即将到来的观测做准备。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.15403,
  title  = {Atmospheric retrievals for LIFE and other future space missions: the importance of mitigating systematic effects},
  author = {Eleonora Alei and Björn S. Konrad and Paul Mollière and Sascha P. Quanz and Daniel Angerhausen and Mohanakrishna Ranganathan and the LIFE collaboration},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.15403},
  year   = {2022}
}

备注

24 pages, 12 figures. Proceedings SPIE Volume 12180, Space Telescopes and Instrumentation 2022: Optical, Infrared, and Millimeter Wave; 121803L (2022)