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系外行星大气中潜在凝结物的光学性质

地球与行星天体物理 2017-12-06 v2

摘要

目前在可观测的系外行星大气中云的普遍存在,促使我们对其光学性质进行汇编和计算。首先,我们提出了一款名为 LX-MIE 的新开源 Mie 散射代码,它能够使用单一计算处理方法考虑大尺寸参数(107\sim 10^7)。我们用经典的 MIEV0 代码以及先前的研究对 LX-MIE 进行了验证。其次,我们对已发表文献进行了广泛的调研,以获取 32 种凝结物折射率的实部和虚部。我们尽可能依赖折射率的实验测量数据,仅在缺乏数据时才通过 Kramers-Kronig 关系由虚部求实部(或反之)。我们将这些折射率作为 LX-MIE 的输入,计算了所有 32 种凝结物的吸收、散射和消光效率。最后,我们使用三参数函数对消光效率曲线的形状进行了方便的拟合。我们表明,在 Wide Field Camera 3 (WFC3)、J、H 和 K 波段中,这些简单拟合相关的误差约为 10%\sim 10\%。这些拟合使得凝结物的消光截面或不透明度能够很容易地被纳入透射光谱的反演分析中。我们讨论了未来实验工作的前景。光学常数汇编和 LX-MIE 作为开源 Exoclime Simulation Platform (http://www.exoclime.org) 的一部分公开发布。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.04946,
  title  = {Optical properties of potential condensates in exoplanetary atmospheres},
  author = {Daniel Kitzmann and Kevin Heng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.04946},
  year   = {2017}
}

备注

accepted version; 15 pages, 5 figures, 3 tables