WASP-39b 上昼夜输运诱导的化学与云 I：气相组成
地球与行星天体物理
2024-03-22 v2
摘要
JWST 最近探测到了系外行星上首个稳健的光化学产物：WASP-39b 上的二氧化硫（SO）（Rustamkulov 等 2023；Alderson 等 2023；Tsai 等 2023b）。来自 NIRISS 仪器的数据也揭示了云的部分覆盖迹象（Feinstein 等 2023）。此前多数研究聚焦于用一维模型解释光谱数据。为探究化学物种与云颗粒如何被全球环流改变，我们分别应用二维光化学模型与二维微物理云模型，对 WASP-39b 三维通用环流模型（GCM）模拟的热力与动力结构进行后处理。我们发现，昼侧光化学产生的 SO 可因高效的水平输运补充而被输送至夜侧。一维模型预测的甲烷（CH）丰度的晨-昏临边差异在纳入水平输运后消失。类似地，水平输运的纳入也减小了 SO 的临边差异。我们的建模结果表明，快速纬向风导致组成上的临边不对称性极小或可忽略。基于二维大气模拟生成的合成光谱，我们提出在 WASP-39b 不同相位的发射光谱中观测 SO 吸收，或可提供探测光化学产物水平猝灭过程的机会。本文我们聚焦于气相化学，并将有关云的结果留待本系列后续论文中给出。
引用
@article{arxiv.2305.19403,
title = {Day-night transport induced chemistry and clouds on WASP-39b I: Gas-phase composition},
author = {Shang-Min Tsai and Julianne I. Moses and Diana Powell and Elspeth K. H. Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.19403},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 6 figures, published in ApJL