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用双流近似建模一颗热木星的热隆起

地球与行星天体物理 2020-01-08 v1

摘要

我们重新审视非同步热木星的热隆起问题,以 HD 209458 b 作为基准研究对象。相较先前工作,我们改进之处在于采用双灰大气模型与来自 MESA 的内部结构作为背景态,进而求解由恒星入射辐射的半日分量所激发的热隆起。该大气模型基于 Eddington 双流近似的辐射转移。考虑两种不透明度情形:第一种引入温室效应,第二种呈现强温度反转。我们发现,对于由低阶 g 模激发的主导性热隆起,我们的结果在定性上与 Arras 和 Socrates(2010)的绝热结果相似。这是因为相对于牛顿阻尼,由热辐射自吸收引起的扰动加热可能显著(即温室效应),从而导致几乎无阻尼的热隆起。我们还发现,对流区中倏逝波对热隆起的贡献不可忽略,意味着热隆起并非仅局限于大气与辐射包层。假设热隆起与引力隆起间达到力矩平衡,我们估算了行星在引力潮下与观测半径匹配的潮汐品质因子。我们也简要讨论了模型的局限性。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.12687,
  title  = {Modeling the Thermal Bulge of A Hot Jupiter with the Two-Stream Approximation},
  author = {Pin-Gao Gu and Da-Kai Peng and Chien-Chang Yen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.12687},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted for the publication in ApJ