云参数化及其对系外行星反射光谱反演的影响
地球与行星天体物理
2021-04-14 v1 天体物理仪器与方法
摘要
未来的天基直接成像任务将对行星进行低分辨率（R<100）光学（0.3–1 μm）光谱观测，从而实现对冷巨行星的反射光谱探测。反射光光谱编码了关于行星大气散射与吸收性质的丰富信息。鉴于系外行星中预期的云与霾的多样性，我们必须夯实方法学，以准确且精确地反演这些与云种类无关的散射和吸收性质。我们特别关注不同云参数化如何影响对云及大气成分的推断结果。我们模拟了三颗优先级最高的直接成像冷巨行星目标（有效温度介于135 K至533 K之间）的反射光谱模拟观测。我们使用四种参数化（云复杂度逐级递增）对这三颗行星进行云结构与分子丰度反演。我们发现，反演得到的大气与散射性质强烈依赖于云参数化的选择。例如，过于简化的参数化往往高估丰度。总体而言，我们无法将引力反演的精度优于±50%。最后，我们发现即便在低信噪比SNR=5、低分辨率R=40的反射光光谱下，也能对云层位置相对于分子与瑞利光学深度层面的关系给出初步的零阶认识。
引用
@article{arxiv.2102.05305,
title = {Cloud Parameterizations and their Effect on Retrievals of Exoplanet Reflection Spectroscopy},
author = {Sagnick Mukherjee and Natasha E. Batalha and Mark S. Marley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.05305},
year = {2021}
}
备注
21 Pages, 18 Figures, Accepted for publication in The Astrophysical Journal (ApJ)