系外行星大气散射光的观测
地球与行星天体物理
2024-05-15 v1
摘要
热木星的光学相位曲线可以揭示其全球散射特性。我们实现了一个贝叶斯推断框架,用于分析光学相位曲线,其流量贡献来自:可能非均匀大气层的反射光、热辐射、椭球变光、多普勒聚束效应,以及通过时域高斯过程处理的恒星自转。我们利用五颗热木星的高精度开普勒光变曲线,通过反射光推断来探测大气均匀性和时间变异性。我们还研究了散射特性,这些特性约束了非均匀大气中最可能的凝聚物。交叉验证倾向于Kepler-7 b和Kepler-41 b具有非均匀反照率分布,对KOI-13 b的非均匀性也有微弱偏好。这五颗行星在一年时间尺度上均未表现出显著的几何反照率变化,这与理论预期一致。我们证明,各向同性多次散射的解析反射光相位曲线与完整的瑞利多次散射计算结果高度一致,从而允许进行加速的解析推断。在对Kepler-41 b的案例研究中,我们确定钙钛矿、镁橄榄石和顽火辉石为与反射光相位曲线相符的可能散射物质,其凝物粒子半径在0.01-0.1微米范围内。
引用
@article{arxiv.2401.13635,
title = {Observations of scattered light from exoplanet atmospheres},
author = {Brett M. Morris and Kevin Heng and Daniel Kitzmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.13635},
year = {2024}
}
备注
Accepted in A&A