KELT-9b 奇特的大气化学
地球与行星天体物理
2018-08-29 v3 大气与海洋物理
摘要
超热木星 KELT-9b 的大气温度横跨气态巨行星与恒星之间的过渡区，因此也处于大气化学两个传统上截然不同的 regime 之间。先前的理论研究假设 KELT-9b 的大气处于化学平衡。尽管 KELT-9 具有高紫外辐射通量，我们利用光化学动力学计算表明，KELT-9b 的可观测大气预计接近化学平衡，这极大简化了对其光谱的任何理论解释。这也使得预计无云层的 KELT-9b 大气成为一个受到严格约束的化学系统，适于给出一组干净的理论预测。由于在透射（相较于发射）光谱中探测到的压强较低，我们预测水的丰度在大气临边随温度变化可达数个数量级，这使得水成为灵敏的温度计。一氧化碳在多种情形下均被预测为优势分子，当与水联合分析时，它成为金属丰度稳健的诊断指标。所有其他常见分子（乙炔、氨、二氧化碳、氢氰酸、甲烷）在太阳金属丰度下均被预测为次要成分，而原子氧、铁和镁的相对丰度预计可高达万分之一。中性原子铁预计可通过一片光学与近红外谱线森林被观测到，这使得 KELT-9b 适合用 HARPS-N 或 CARMENES 进行高分辨率地基光谱观测。我们总结了表征 KELT-9b 大气的未来观测前景。
引用
@article{arxiv.1804.07137,
title = {The Peculiar Atmospheric Chemistry of KELT-9b},
author = {Daniel Kitzmann and Kevin Heng and Paul B. Rimmer and H. J. Hoeijmakers and Shang-Min Tsai and Matej Malik and Monika Lendl and Russell Deitrick and Brice-Olivier Demory},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.07137},
year = {2018}
}
备注
Accepted by ApJ. 9 pages, 6 figures. Corrected minor errors in Figures 1a and 1b (some line styles were switched by accident), text and conclusions unchanged, these minor changes will be updated in final ApJ proof