中红外波段直接成像的 L-T 过渡型系外行星

气态巨行星在中红外波段（$\gtrsim$3$\mu$m）辐射出其大部分光线，该波段的光度测量与光谱分析对于我们理解系外行星的整体性质至关重要。其中尤为重要的是 L 波段和 M 波段大气窗口（3-5$\mu$m），这是目前地基高对比度成像仪所能观测到的最长波长。我们展示了利用 LBT AO 在六个 3-4$\mu$m 窄带滤光片下对 HR 8799 行星系统的双目成像，以及利用 Magellan AO 在较宽的 3.3$\mu$m 波段对 2M1207 行星系统的成像。这些系统包含了五颗已知光度与 L$\rightarrow$T 过渡型褐矮星一致的系外行星。我们的结果表明，在包含甲烷基频吸收特征（由窄带滤光片覆盖并被较宽的 3.3$\mu$m 滤光片 encompassed）的波长范围内，这些系外行星比同等温度的褐矮星更亮，且光谱斜率更平缓。对于 2M1207 b，我们发现厚云层和由垂直混合引起的非平衡化学可以解释该天体的外观。对于 HR 8799 行星，我们提出了新模型，表明其大气层必须具有斑块状云层以及非平衡化学特征。综合来看，非均匀表面和垂直混合的存在描绘了一幅动态行星大气的图景，其中水平和垂直运动均影响着化学分布和凝结物剖面。