温暖木星上的测温烟尘？
摘要
我们使用一维热化学和光化学动力学模型来预测温暖和热木星（800 < T < 1200 K）的非平衡平流层化学。热化学和垂直混合通常比光化学更重要。在1200 K时，甲烷被水热分解产生的OH自由基氧化为CO和CO2。在T < 1000 K时，甲烷具有反应性但足够稳定以到达平流层，而水足够稳定以至于OH水平因与H2反应而被抑制。这些趋势使反应气体中的有效C/O比升高到1以上。还原产物如乙烯、乙炔和氰化氢变得丰富；进一步的聚合应导致多环芳烃（PAHs）和烟尘的形成。在硫化学中观察到平行的转变，CS和CS2取代S2和HS成为有趣的非平衡产物。虽然较低温度是有利于碳氢化合物的主要因素，但较高的垂直混合速率、较低的金属丰度和较低的入射紫外辐射也有利于有机合成。乙炔（通向PAHs的第一步）的形成尤其受到高涡扩散系数Kzz > 10^10 cm2/s的青睐。在大多数情况下，从凌星观测推断的行星组成将与从同一行星的反射或发射光推断的组成显著不同。HD 189733b与其他热木星相比的奇特性质——宽波段蓝色薄雾、几乎没有Na或K的迹象以及低金属丰度的暗示——如果该行星足够冷，可以用有机薄雾来解释。无论这种解释是否适用于HD 189733b本身，许多富含有机物的温暖木星肯定会在不久的将来被发现。
引用
@article{arxiv.0911.0728,
title = {Thermometric Soots on Warm Jupiters?},
author = {K. Zahnle and M. S. Marley and J. J. Fortney},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.0728},
year = {2010}
}
备注
Revision of paper originally submitted to Ap J Letters, now redirected to Ap J. Revised version now features much more background and discussion, a slightly changed title, and a helpful 29 page table of reaction rates not included here. Conclusions are essentially unchanged