HD209458b的非局部热力学平衡透射光谱建模

背景——系外行星高层大气为低密度环境，其中辐射过程可与碰撞过程竞争，并将非局部热力学平衡（non-local thermodynamic equilibrium, NLTE）效应引入透射光谱。目的——我们开发一种NLTE辐射转移框架，能够对广泛行星特性下的系外行星透射光谱进行建模。方法——我们改造NLTE光谱合成代码Cloudy，针对热木星HD209458b，在给定已发表的T-P轮廓并假设太阳金属丰度下，生成NLTE与局部热力学平衡（local thermodynamic equilibrium, LTE）下的大气结构与原子透射光谱。选定的光谱特征，包括H$\alpha$、Na I D、He I $\lambda$10830、Fe I与II紫外（UV）波段，以及C、O和Si的UV谱线，在可得处与文献观测和模型进行比较。对单条光谱线的NLTE效应强度进行度量，以识别受最强影响的哪些特征。结果——所开发的建模框架计算的NLTE合成光谱复现了文献中He I $\lambda$10830三重线、Na I D线以及光学波段Fe I线丛的结果。NLTE光谱中的单条光谱线相对于LTE光谱表现出最高达40%更强的吸收。