气体巨星系外大气中的 SO2 边缘图绘

詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）揭示了巨型类星体大气中硫化学反应，其中如SO2等分子可用于追踪光化学、金属丰度以及形成和迁移过程。为阐明决定SO2、H2S及其他硫化合物在类星体大气中是否存在及含量的条件，我们构建了一组覆盖金属丰度从0.3-1000倍太阳值、温度从250-2050 K的行星大气模型。这些模型绘制了“SO2 边缘”，即SO2可能以足以被探测的含量的金属丰度与辐照条件的区域。SO2是金属丰度的灵敏指示器；预期的SO2含量强烈依赖于总体温度和C/O比值；SO2含量对XUV辐照的依赖 surprisingly weak，也对Kzz（当Teq > 600 K时）弱依赖，内部温度几乎不受影响。尽管SO2在越来越多的巨型行星中被检测到，但永远是主要硫化合物：根据温度和金属丰度，H2S、S2、NS、SO、SH乃至S8或原子S常常与SO2一样常见或更为常见。尽管如此，SO2仍是最容易被探测的硫化合物，其次为H2S，尽管在某些情况下SO和SH也可能被探测到。除需更多观测约束硫化学外，我们还识别出需进一步工作以纳入云和雾的效应、建立完全自洽的大气模型、发展二维和三维模型、拓宽行星质量和半径范围，以及测量和细化硫化合物的反应速率和分子光谱。