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厚重大气的截面:H$_2$O 连续谱

地球与行星天体物理 2022-03-07 v2

摘要

迄今为止探测到的大多数系外行星都会从其宿主恒星前方凌星,从而能够产生透射光谱;系外行星大气的研究在很大程度上依赖于对这些光谱的精确分析。近期的发现意味着,对低质量、温带世界的大气信号研究正变得愈发普遍。这些行星观测到的凌星深度较小,更难以分析。本文展示了对两颗小型温带行星(GJ 1214 b 和 K2-18 b)的模拟透射光谱分析,给出了当计入水汽连续谱时与忽略该连续谱的模型相比、模拟凌星深度存在显著差异的证据。这些模型使用了来自 CAVIAR 实验室实验的水自连续谱截面,频率上限为 10,000 cm1^{-1};这些截面与温度呈反比关系,因此低温大气受到的影响最为显著。包含水汽连续谱会强烈影响凌星深度,使数值增加多达 80 ppm,且两颗行星的差异均可由未来的空间任务 Ariel 和 JWST 探测到。系外行星光谱模型必须转向自适应截面,并日益针对富 H2_2O 大气进行优化。这就需要将水汽连续谱的吸收贡献纳入大气模拟之中。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.00403,
  title  = {Cross-sections for heavy atmospheres: H$_2$O continuum},
  author = {Lara O. Anisman and Katy L. Chubb and Jonathan Elsey and Ahmed Al-Refaie and Quentin Changeat and Sergei N. Yurchenko and Jonathan Tennyson and Giovanna Tinetti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.00403},
  year   = {2022}
}