用于系外行星大气的 ARCiS 框架:建模理念与反演
地球与行星天体物理
2020-10-07 v2 天体物理仪器与方法
摘要
目的:本文介绍 ARCiS,一个用于分析系外行星透射与发射光谱的新代码。该建模框架旨在提供一个能将观测与系外行星大气物理模型相联系的工具。方法:本文采用的建模理念是利用物理与化学模型约束特定参数,同时对物理理解仍较有限的部分保持自由。这种介于完整物理建模与完整参数化之间的方法,使我们能运用已较好理解的过程,并对理解较少的过程进行参数化。我们实现了贝叶斯反演框架,并将其应用于 10 颗热木星的一组透射光谱。该代码包含化学与云形成模块,并可选进行自洽温度结构计算。结果:所呈代码快速且灵活,可用于反演及如 JWST 或 ESA Ariel 任务的目标列表模拟。我们给出了利用物理反演框架反演元素丰度比的结果,并与参数化反演设置所得结果进行比较。结论:我们得出结论,对多数所考虑目标,当前数据集约束性不足,无法可靠确定元素丰度比;未发现不同物理参数间的显著相关性;确认样本中光学透射谱有强斜率的行星正是云形成最活跃的行星;最后,我们得出结论,借助 ARCiS 我们拥有了在物理与化学模型背景下分析系外行星观测的计算高效工具。
引用
@article{arxiv.2006.12821,
title = {The ARCiS framework for Exoplanet Atmospheres: Modelling Philosophy and Retrieval},
author = {Michiel Min and Chris W. Ormel and Katy Chubb and Christiane Helling and Yui Kawashima},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.12821},
year = {2020}
}
备注
Accepted for publication in A&A