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在最冷褐矮星中对非平衡 CO 化学的观测

地球与行星天体物理 2020-07-22 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

冷褐矮星是广分离气态巨行星系外行星的极佳类比,并为我们未来直接成像巡天发现天体时可能遇到的潜在大气化学与物理提供见解。我们呈现了七个有效温度在 750 K 到 250 K 之间以及木星的褐矮星的低分辨率 R \sim 300 MM 波段光谱序列。这些光谱揭示了由大气猝灭产生的非平衡一氧化碳(CO)丰度。我们利用涡扩散系数(Kzz_{zz})估计每个天体中垂直混合的强度。较冷气态天体的 Kzz_{zz} 值接近其理论最大值,而较暖天体显示较弱混合,可能由于在主要为辐射层中对流混合效率较低。由 CO 导出的 Kzz_{zz} 值意味着非平衡磷化氢(PH3_{3})应在所有褐矮星中易于观测,但迄今无一显示任何 PH3_{3} 吸收证据。我们发现氨在这些有效温度下相对不敏感于大气猝灭。我们能够通过将 CO 和水云均纳入大气模型来改进对 WISE 0855 的 MM 波段光谱的拟合。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.10770,
  title  = {Observations of Disequilibrium CO Chemistry in the Coldest Brown Dwarfs},
  author = {Brittany E. Miles and Andrew J. I. Skemer and Caroline V. Morley and Mark S. Marley and Jonathan J. Fortney and Katelyn N. Allers and Jacqueline K. Faherty and Thomas R. Geballe and Channon Visscher and Adam C. Schneider and Roxana Lupu and Richard S. Freedman and Gordon L. Bjoraker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10770},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted to the Astronomical Journal. 24 Pages, 16 Figures, 4 Tables. take care