系外行星大气中偏振辐射的三维连续谱辐射转移

偏振测量即将成为确定系外行星大气性质的有力工具。为解释观测结果以及为指导未来观测的预测研究提供基础，需要复杂的分析工具。我们的目标是开发一种辐射转移工具，该工具包含全部相关的连续谱偏振机制，用于综合分析由系外行星大气内、表面以及局部行星环境（例如行星环、系外卫星）中散射所产生的偏振通量。此外，我们的目标是避免常见的简化假设，例如局地平行星大气、忽略纬向与经向区域间的交叉耦合，或假设为点状恒星抑或平行星光照。作为新开发数值算法的平台，我们使用三维蒙特卡洛辐射转移代码 POLARIS。该代码被扩展并优化用于系外行星大气中的辐射转移。我们研究了均匀无云大气和非均匀多云大气在不同相位角下的反射通量及其偏振度。为利用三维辐射转移并展示该代码的潜力，我们研究了附加的环行星环对反射偏振通量的影响。由小水冰粒子组成的环行星环的存在对反射偏振辐射有显著影响。特别是，若行星轨道为侧视，由于所考虑粒子倾向于前向散射，在较大相位角处反射通量强烈增加。相反，在这些相位角处偏振度降低。