控制热木星半径的热过程
地球与行星天体物理
2015-06-15 v2
摘要
对于某些凌星热木星半径大于预期的问题，已有多种解释，包括恒星或轨道能量沉积在大气深处或内部深处。本文探讨了以下因素对热木星半径演化的重要影响：(i) 高层大气、深层大气和对流内部深处的额外热源；(ii) 通过行星昼侧、夜侧和两极的深层内部一致冷却；(iii) 热量向夜侧再分布的程度；(iv) 高层大气吸收体的存在（据推断，该吸收体导致某些近距离巨行星出现异常高温的高层大气和逆温层）。特别地，我们比较了相同功率水平下大气加热和深层内部加热的半径膨胀效应，并推导了在考虑夜侧冷却时实现给定半径增加所需的功率。我们发现，当更多热量从昼侧再分布到夜侧时，包含一致昼/夜冷却的模型更接近各向同性辐照模型。此外，我们考虑了大气和/或对流内部中的欧姆加热在膨胀热木星方面的有效性。我们的结论包括：(i) 受辐照最强的行星无法在其昼侧大部分区域稳定维持 uB > (10 km/s Gauss)，其中 u 是纬向风速，B 是大气中的偶极磁场强度；(ii) 欧姆加热本身不会导致行星半径失控。
引用
@article{arxiv.1303.0293,
title = {Thermal Processes Governing Hot-Jupiter Radii},
author = {David S. Spiegel and Adam Burrows},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.0293},
year = {2015}
}
备注
Accepted by ApJ., 20 pages, 11 figures