不同系統行星的堆疊傳輸光譜

在天文學的许多领域，人们会对不同天体的光谱进行叠加或堆叠，以提高信噪比并揭示群体水平特征。随着具有测量傳輸光譜的系統行星數量的增加，理解何時對不同系統行星的光譜進行堆疊以及堆疊光譜在物理上代表什麼變得至關重要。堆疊對於長期行星特別有價值，因為對同一行星進行多次觀測在時間上較為耗費。本文表明，堆疊的系統行星傳輸光譜在數學上大致等於由每個行星營養比之幾何平均值生成的光譜。我們通過在JWST的NIRSpec/G395H波長範圍內(2.8-5.2μm)對正向模型的不同網格進行比較，測試了堆疊光譜與幾何平均光譜。對於兩種主導物種(如H₂O和CO₂)，當營養比在行星之間自相似時，幾何平均值能準確反映堆疊光譜。引入第三種物種(如CH₄)後，溫度成為關鍵因素，在CO/CH₄邊界處堆疊將不適合。表面重力僅在堆疊於相鄰行星類型時產生較小影響。我們進一步評估了在作為參數的雲層壓力和單行星光譜精度下，為何堆疊大量不同次地球星並擁有高營養大氣和低壓力雲層底部，以排除平坦光譜所需的次數。這些結果為堆疊何時有用以及如何解讀系統行星光譜在星體行星群體研究時代提供了指導。