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系外行星大气分子的非局域热平衡光谱

地球与行星天体物理 2022-03-30 v1

摘要

本文给出非LTE效应对一系列系外行星大气关键分子(水、甲烷、一氧化碳和氧化钛)光谱影响的研究。选择这些分子作为不同光谱范围(红外与紫外)、分子类型(双原子与多原子)和光谱类型(电子与转振动)的示例;研究了不同振动带在形成独特非LTE光谱特征中的重要性。最值得注意的是,区分LTE与非LTE情况的关键光谱标志包括:CH4的3.15 μ\mum带区;H2O的2.0 μ\mum和2.7 μ\mum带区;TiO在0.5至0.75 μ\mum间各带的强度强变化;以及CO在5至6 μ\mum间的唯一特征。分析基于ExoMol截面,并利用ExoMol数据库中这些分子线列表广泛的振动归属。我们使用基于经验的双温度Treanor模型,在WASP-12b和WASP-76b一致的条件下检验LTE与非LTE截面。此外,我们利用TauREx 3大气建模代码对WASP-12b大气中H2O的透射光谱进行了简化正向模型模拟。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.02347,
  title  = {Non-Local thermal equilibrium spectra of atmospheric molecules for exoplanets},
  author = {Sam O. M. Wright and Ingo Waldmann and Sergei N. Yurchenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.02347},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS