对多云褐矮星偏振信号的建模：三维视角下的 Luhman 16 A 与 B
太阳与恒星天体物理
2021-12-22 v1 地球与行星天体物理
摘要
在 H 波段对 Luhman 16A 和 B 的盘积分偏振探测及后续建模，已在这两个天体上纬向云带的框架下得到解释。最近，Tan 和 Showman (2021) 用通用环流模型 (GCMs) 研究了褐矮星的三维大气环流与云结构，其模拟给出了复杂的云分布，既呈现纬向急流的某些特征，也包含简单模型无法刻画的复杂涡旋。本文中，我们使用专门针对 Luhman 16A 和 B 的这些三维 GCMs，以及三维蒙特卡洛辐射传输代码 ARTES，来计算它们的偏振信号。我们采用 GCMs 中的三维温度-压强与云廓线作为大气结构输入。我们在 1.6 m 处的偏振计算与 Luhman 16 A 和 B 二者测得的线偏振度吻合良好。我们的计算对两个天体均重现了观测偏振：Luhman 16 A 云粒子大小为 0.5-1 \,m，Luhman 16 B 为 5 \,m。我们发现线偏振度在自转周期内的小时尺度上会发生变化。我们还表明，通常用于解释褐矮星偏振观测的、具有方位角对称带状云几何的模型，若云图未包含这些带内的复杂涡旋，会过高估计偏振信号。这项探索性工作表明，GCMs 在褐矮星偏振信号的建模与解释方面颇具前景。
引用
@article{arxiv.2110.05739,
title = {Modeling Polarization Signals from Cloudy Brown Dwarfs: Luhman 16 A and B in Three Dimensions},
author = {Sagnick Mukherjee and Jonathan J. Fortney and Rebecca Jensen-Clem and Xianyu Tan and Mark S. Marley and Natasha E. Batalha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.05739},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 6 figures, Accepted for publication in The Astrophysical journal