利用HyDRA恢复系外行星发射光谱
地球与行星天体物理
2017-10-20 v2
摘要
系外行星的热发射光谱为系外行星大气的化学成分、压力-温度(P-T)剖面和能量传输提供了约束。对这些性质的准确推断依赖于所采用的大气恢复方法的稳健性。虽然现有的恢复代码已为几个系外行星大气的分子丰度和温度剖面提供了显著约束，但它们偏离热力学和化学平衡的约束尚未被充分探索。我们目前的工作是朝这个方向迈出的一步。我们报告了HyDRA，一个用于系外行星大气热发射光谱的非平衡恢复框架。恢复代码使用参数化大气模型的标准架构，结合使用嵌套采样算法的贝叶斯统计推断。对于给定的数据集，恢复的成分和P-T剖面与GENESIS自洽大气模型一起用于约束可观测大气中逐层偏离化学平衡和辐射-对流平衡的情况。我们利用高精度发射光谱在热木星WASP-43b上演示了HyDRA。我们恢复了H2O混合比log(H2O) = -3.54^{+0.82}_{-0.52}，与先前研究一致。我们以8-sigma显著性检测到H2O和组合的CO/CO2。我们发现白昼侧P-T剖面在1-sigma范围内与辐射-对流平衡一致，且日夜重新分布低，与先前研究一致。推导出的成分也与相应P-T剖面分布的热化学平衡一致。在高精度和高分辨率发射光谱学时代，HyDRA为恢复系外行星大气中的非平衡现象提供了一条路径。
引用
@article{arxiv.1710.06433,
title = {Retrieval of Exoplanet Emission Spectra with HyDRA},
author = {Siddharth Gandhi and Nikku Madhusudhan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.06433},
year = {2017}
}
备注
20 pages, 13 figures, Accepted for publication in MNRAS