WD0137-349B受辐照棕矮星的简化三维GCM建模

背景：白矮星—棕矮星短周期双星(P$_{\rm orb}$ $\lesssim$ 2小时)是已知最极端的受辐照大气环境之一。这些系统提供了探索不同于典型热木星系统的受辐照大气理论与建模工作的机会。目的：我们旨在研究棕矮星WD0137-349B的三维大气结构与动力学性质。方法：我们使用三维GCM模型Exo-FMS，采用双波段灰体辐射传输方案对WD0137-349B的大气进行建模。GCM模型的结果使用三维蒙特卡洛辐射传输模型\textsc{cmcrt}进行后处理。结果：我们的结果表明WD0137-349B的昼夜能量传输效率低下，且昼夜温差很大。存在多种流动模式，根据其纬向方向与纬度不同，非对称地将能量向东或向西输送。在西侧晨昏线处产生了翻转区域。我们能够复现GNIRS仪器观测到的系统近红外发射超出在$\gtrsim$ 1.95 $\mu$m处开始出现的现象。我们的模型将红外相位曲线通量过高预测了约$\approx$1-3倍，但总体上较好地拟合了相位曲线的形状。使用\textsc{vulcan}的化学动力学建模表明，棕矮星昼侧可形成高海拔高度电离区域。结论：我们首次尝试在三维环境下模拟短周期白矮星—棕矮星双星的大气。需要进一步研究来自紫外辐照的辐射与光化学加热，以更准确地捕捉棕矮星大气内的能量平衡。云的形成也可能在塑造棕矮星发射光谱方面发挥重要作用。