系外行星大气的观测、热化学计算与建模

本论文整体旨在通过观察、进行热化学计算以及建模来更好地理解热木星（hot-Jupiter）行星的大气。我们使用斯皮策（Spitzer）多波长次级食观测和高信噪比目标，因为其深食允许我们以更高确定性探测光谱特征信号并评估行星大气结构和成分。第1章简要介绍。第2章展示WASP-14b的斯皮策次级食分析和大气表征。WASP-14b是一颗受强辐照的凌星热木星。通过在大气分析中应用贝叶斯方法，我们发现不存在热反转，与理论预测相反。第3章描述WASP-43b的斯皮策次级食红外观测、数据分析和大气表征。WASP-43b是轨道最近的热木星之一，绕转拥有热木星的恒星中温度最低的恒星之一。大气分析排除了其昼侧大气中强的热反转。第4章介绍开源热化学平衡丰度（TEA）代码及其对若干热木星的应用。TEA在迭代拉格朗日优化方案中使用吉布斯自由能最小化方法计算气体物种的丰度。该代码用Python编写，并通过 http://github.com/dzesmin/TEA 向社区开放。第5章介绍我对开源贝叶斯大气辐射传输（BART）代码的贡献及其对WASP-43b的应用。BART基于观测的光谱信息表征行星大气。它初始化行星大气模型，执行辐射传输计算以产生行星光谱模型，并使用统计模块将模型与观测进行比较。