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系外行星反射光碟面分辨与碟面积分相位依赖线性偏振的通用模型

地球与行星天体物理 2021-09-01 v1 天体物理仪器与方法 太阳与恒星天体物理

摘要

与太阳系行星类似,系外行星反射的星光预期会因大气散射而偏振,并且由于行星盘的非对称照明,净盘积分偏振应非零。盘积分反射通量及其偏振状态的计算涉及局部反射矩阵的计算技术以及行星盘积分的数值方法。在本文中,我们提出一种新方法,用于计算划分为网格的行星盘上各位置的方位角依赖反射强度矢量。我们通过求解描述线性偏振的矢量辐射传输方程来实现这一点。我们的计算纳入了系外行星在广泛平衡温度、表面重力、大气成分和云结构范围内的自洽大气模型。通过比较考虑单次散射与多次散射计算得到的通量和偏振量,展示了依赖于大气散射反照率的多次散射退偏振效应。我们已针对一些现有模型对基本计算进行了基准测试。我们还展示了针对热木星 HD 189733 b 的模型,指出了未来观测在光学和近红外波段探测该行星偏振所需的精度水平。我们模型的通用性和准确性使其成为建模未来系外行星反射偏振光观测的有效工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.09434,
  title  = {Generic Models for Disk-Resolved and Disk-Integrated Phase Dependent Linear Polarization of Light Reflected from Exoplanets},
  author = {Aritra Chakrabarty and Sujan Sengupta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.09434},
  year   = {2021}
}

备注

24 pages, 17 figures. Accepted for publication in The Astrophysical Journal