非同步旋转热木星的大气环流与可观测性质

我们研究了在观测上限制热木星自转速率的可行性，这类行星通常被假定为处于潮汐锁定的同步旋转状态。我们使用三维通用环流模型求解了两颗热木星（HD 189733b 和 HD 209458b）的大气结构，假设其自转周期分别为其轨道周期（2.2 天和 3.3 天）的 0.5、1 或 2 倍，并包含了可变恒星加热的影响。我们比较了两种可观测性质：1) 行星发射通量的空间变化，可在轨道相位曲线中测量；2) 大气透射光谱中的净多普勒频移，这在高分辨率凌星光谱中已接近可测量的范围。虽然我们发现 HD 189733b 的同步与非同步模型的可观测性质差异很小，但在比较 HD 209458b 的模型时看到了显著差异。特别是，HD 209458b 的慢速旋转模型具有以西向流动为特征的大气环流模式，其轨道相位曲线在二次食后达到峰值（与我们所有其他模型相反），而快速旋转模型则具有比其他模型更强的蓝移净多普勒频移。我们的结果表明，结合使用这两种技术可能是限制某些行星自转速率的有效途径，并激励了该领域的未来工作。