在基于热木星相位曲线的贝叶斯大气性质反演中测试二维温度模型

凌星热木星的光谱相位曲线是在多个轨道相位处的光谱测量，提供了一组探测多个半球的盘平均光谱。通过将模型相位曲线拟合到观测数据，我们可以约束热木星的大气性质，如分子丰度、气溶胶分布和热结构，从而深入了解它们的动力学、化学和形成过程。在本研究中，我们提出了一种由昼侧和夜侧组成的全新二维温度方案，用于从近红外相位曲线中反演信息，并将该方案应用于由 HST/WFC3 和 Spitzer/IRAC 观测的 WASP-43b 相位曲线。在我们的方案中，夜侧等压面上的温度是恒定的，而昼侧等压面上的温度随 cos$^n$(longitude/$\epsilon$) 变化，其中 $n$ 和 $\epsilon$ 是自由参数。我们使用与贝叶斯推断代码耦合的辐射传输软件包 NEMESISPY 同时拟合所有轨道相位。我们首先利用由 GCM 生成的合成相位曲线验证了反演方案的性能，发现我们的二维方案能够准确反演纬向平均热结构并约束 H$_2$O 和 CH$_4$ 的丰度。然后，我们将二维方案应用于 WASP-43b 的观测相位曲线，发现：(1) 昼侧温度-压力剖面不随经度强烈变化且无逆温现象；(2) 反演得到的夜侧温度极低，表明存在显著的夜侧云层覆盖；(3) H$_2$O 的体积混合比被约束在 $5.6\times10^{-5}$--$4.0\times10^{-4}$ 之间，并且我们反演出 CH$_4$ 的上限约为 $\sim$10$^{-6}$。