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热木星大气中淬灭驱动的赤道耗散与边缘不对称性:以 WASP-96b 为例

地球与行星天体物理 2024-02-23 v1 大气与海洋物理

摘要

热木星大气中的传输诱导淬灭是一个决定化学平衡部分与热化学(但非光热化学)非平衡部分之间边界的过程。这一边界的位置,即淬灭层,取决于大气中动力学与化学时间尺度之间的相互作用,当这些时间尺度相等时发生淬灭。我们使用热木星 WASP-96b 的无气溶胶 3D GCM 模拟,探讨了淬灭层位置对行星大气金属丰度增加的敏感性。我们发现,当金属丰度增加时,在 \sim10410710^{4}-10^{7} Pa 压力下出现的温度升高可能会将淬灭层的位置移至由急流主导的压力区域,并导致 CH4CH_4NH3NH_3HCNHCN 的赤道耗散。我们讨论了这种耗散如何影响行星的透射光谱,以及对傍晚-清晨边缘不对称性(特别是在 35μm\sim3-5 {\mu}m 范围内)的分析如何有助于区分处于化学平衡的不同金属丰度的大气与上层处于热化学非平衡的大气。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.14535,
  title  = {Quenching-driven equatorial depletion and limb asymmetries in hot Jupiter atmospheres: WASP-96b example},
  author = {Maria Zamyatina and Duncan A. Christie and Eric Hébrard and Nathan J. Mayne and Michael Radica and Jake Taylor and Harry Baskett and Ben Moore and Craig Lils and Denis Sergeev and Eva-Maria Ahrer and James Manners and Krisztian Kohary and Adina D. Feinstein},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.14535},
  year   = {2024}
}

备注

accepted to MNRAS, 27 pages, 24 figures