Aurora：一个用于系外行星透射光谱的通用反演框架

系外行星透射光谱的大气反演在昼夜大气终止线处为化学丰度、云/霾特性以及特征温度等多种性质提供了重要约束。迄今为止，大多数光谱都是针对巨行星观测的，因此反演通常假设富 H 大气。然而，近期对迷你海王星/超级地球的观测，以及包括 JWST 在内的即将到来的设备的前景，呼唤新一代能够应对广泛大气成分及相关复杂性的反演方法。在此我们报告 Aurora，一个构建于最先进架构之上的下一代大气反演框架，并包含以下关键进展：a) 允许富 H 和贫 H 大气的通用成分反演，b) 非均匀云/霾的通用描述，c) 用于高维反演的多种贝叶斯推断算法，d) 折射、前向散射和米氏散射的模块化考量，以及 e) 噪声建模功能。我们在热木星 HD209458b、迷你海王星 K218b 和岩质系外行星 TRAPPIST1d 的当前和/或合成观测上展示了 Aurora。利用当前 HD209458b 光谱，我们证明了我们的框架及云/霾描述在富 H/贫 H 大气假设下的鲁棒性，改进了先前的处理。利用 K218b 的真实和合成光谱，我们展示了对其中性方法以可靠约束其总体大气成分并获得精确丰度估计。对于 TRAPPIST1d，10 次 JWST NIRSpec 凌星能够识别无云 CO$_2$ 富和 N$_2$ 富大气中的主要大气成分，并对包括若存在增强水平（~10-100 倍地球水平）的 O$_3$ 初步迹象在内的痕量气体进行丰度约束。