热气云巨行星大气层的阴雨天与晴朗夜晚

气溶胶是新兴的系外行星大气学领域中的老话题。理解它们是什么、如何形成以及去向何处一直为理论家提供了肥沃的探索土壤。然而，对观测者而言，气溶胶却是数十年来头疼的难题，因为它们持续存在掩盖了大气特征。对于热气云巨行星，巨大的昼夜温差驱动不均匀的热力学结构和气溶胶分布，导致在探测 transit 光谱时表现出不同的 limb 特性。我们对九颗热气云巨行星（平衡温度约为800-1700 K）的早晨和傍晚 limb 进行了 JWST NIRISS/SOSS 光谱观测。通过测量两侧 1.4 μm 水带特征的尺寸，我们发现三颗行星（WASP-39 b、WASP-94 Ab 和 WASP-17 b）显示出显著（>5σ）的 limb-limb 大气透明度差异，早晨 limb 被严重削弱而傍晚 limb 清晰可见。早晨 limb 上被严重削弱的水特征指示存在高空（0.1 到 0.01 mbar 高度）气溶胶。要实现傍晚 limb 的清晰可见，需要与对流时间尺度（~天）相当的过程来去除这些抬升的颗粒，我们发现向下流动和日面云的蒸发都是可行的机制。我们假设存在一个经验边界——称为“不对称 horizon”——在温度-重力空间中标记不均匀气溶胶覆盖开始出现的转折点。热气云巨行星普遍存在不均匀气溶胶覆盖。如果未被识别，limb 平均会抑制光谱特征，类似于高均分子质量大气，使金属丰度推估高出最多 2 个数量级，并低估 limb 温度高达一半。最后，我们引入了 Limb 光谱指标（LSM），用于根据行星参数预测 limb 光谱特征尺寸。