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WASP-43b的经度分辨光谱反演(ReSpect)

地球与行星天体物理 2021-07-14 v1 天体物理仪器与方法

摘要

短周期行星的热相位变化表明它们并非球形牛:昼夜温差从数百到数千度不等,堪比其垂直温差。尽管如此,短周期行星的发射光谱通常通过使用仅考虑垂直温度梯度的一维(1D)光谱反演代码来拟合。一维光谱反演代码的流行易于理解:它们稳健且在太阳系大气研究中拥有丰富传承。系外行星研究者最近引入了多维反演方案来解释短周期行星的光谱,但这些代码比其一维对应物必然更复杂且计算昂贵。在本文中我们提出一种替代方案:将相位相关光谱观测反演为经度分辨光谱,随后可使用标准一维光谱反演代码拟合。我们在WASP-43b的标志性相位分辨光谱以及使用开源pyratbay一维光谱反演框架的模拟JWST观测上测试了该方案。值得注意的是,我们通过允许除温度外的经度成分变化,使模拟的模型复杂度比先前研究更进一步。我们表明,尽管在计算负载上相同,对经度分辨光谱执行一维光谱反演比将一维光谱反演代码应用于盘积分发射光谱更准确。我们发现,对于WASP-43b现有的Hubble和Spitzer观测,两种方法间差异可忽略,但JWST相位测量应使用经度分辨光谱反演(ReSpect)处理。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.06353,
  title  = {Longitudinally Resolved Spectral Retrieval (ReSpect) of WASP-43b},
  author = {Patricio E. Cubillos and Dylan Keating and Nicolas B. Cowan and Johanna M. Vos and Ben Burningham and Marie Ygouf and Theodora Karalidi and Yifan Zhou and Eileen C. Gonzales},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.06353},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted for publication at The Astrophysical Journal