热木星中热逆温的新途径
地球与行星天体物理
2019-03-29 v1
摘要
热木星的热发射光谱对其大气中的热逆温(或称'平流层')给出了关键约束,这对大气过程具有重要意义。通常认为,热木星中的热逆温由TiO和VO等具有强可见光不透明度的物质引起,以吸收入射星光。我们探索了热木星中热逆温的两条新途径,研究了其大气中可见光与红外不透明度。首先,通过探索一系列富金属物质,我们发现四种物质(AlO、CaO、NaH和MgH)提供的可见光不透明度可与TiO/VO相比,并能在合理丰度下引起强逆温。其次,我们表明由低HO丰度(例如通过C/O~1)导致的低红外不透明度,即使在上述可见光吸收物丰度较低时也能导致强热逆温。我们发现,将C/O比增至接近1,形成逆温所需的可见光吸收物丰度几乎降低2个数量级。最后,我们研究了WASP-121b中的热逆温,发现对于不同C/O比,其均可由上述所有可见光吸收物解释。我们的研究证明了难挥发与挥发性物质在支配热木星大气物理化学过程中的重要性。可见光波段的光谱观测有望探测到除TiO和VO外新提出的能引起热逆温的难挥发物质。
引用
@article{arxiv.1903.11603,
title = {New Avenues for Thermal Inversions in hot Jupiters},
author = {Siddharth Gandhi and Nikku Madhusudhan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.11603},
year = {2019}
}
备注
16 pages, 10 figures, accepted for publication in MNRAS