Rogue 星体 PSO J318 云核成核的证据
摘要
硅酸盐云已知显著影响后期 L 型棕矮星的光谱，在约 10 微米处表现为可观测的吸收特征。JWST 重新开启了对中红外波段的观测，感染灵敏度 unprecedented 提升，使对硅酸盐的表征重新受到关注。我们利用 JWST 对 planetary-mass 棕矮星 PSO J318.5338-22.8603 进行表征，聚焦其可能存在的硅酸盐云吸收特征。PSO J318 的光谱极其红色且flux 可变，这两者可能都是云吸收的标志。我们present JWST NIRSpec PRISM、G395H 和 MIRI MRS 的观测，覆盖 1-18 微米。我们引入一种基于 PSO J318 亮度温度的方法，用于生成该大气中可能存在的云物种列表。随后我们利用 petitRADTRANS 反演法检测这些物种的存在性。通过反演和来自各种气候模型的网格数据，我们从 PSO J318 的光谱中推导出bulk参数，这些参数彼此兼容。我们的反演结果表明，PSO J318 的大气C/O 比率为太阳或略高于太阳，金属丰度为略高于太阳，而 12C/13C 低于ISM值。大气重力在反演和网格模型中难以确定。描述 PSO J318 flux 的反演结果表明，双列模型（``two-column models''）优于单列模型，这与 PSO J318 的可变性相符。JWST 光谱也揭示了一个在 10 微米处的显著吸收特征。该吸收最佳通过引入由小于 0.1 微米的无定形 SiO 粒子组成的高空云层来实现。所检出的粒径和云层位置与 SiO 作为云核成核物质的 condensing 行为相符。高空由小 SiO 粒子组成的云已在此前研究中被提出，因此我们对 PSO J318 中可能观察到的 SiO 核成核可能是一种更广泛存在的现象。
引用
@article{arxiv.2507.18691,
title = {Evidence for SiO cloud nucleation in the rogue planet PSO J318},
author = {P. Mollière and H. Kühnle and E. C. Matthews and Th. Henning and M. Min and P. Patapis and P. -O. Lagage and L. B. F. M. Waters and M. Güdel and Cornelia Jäger and Z. Zhang and L. Decin and B. A. Biller and O. Absil and I. Argyriou and D. Barrado and C. Cossou and A. Glasse and G. Olofsson and J. P. Pye and D. Rouan and M. Samland and S. Scheithauer and P. Tremblin and N. Whiteford and E. F. van Dishoeck and G. Östlin and T. Ray},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.18691},
year = {2025}
}
备注
30 pages, 9 figures, accepted for publication in A&A