热木星云成分的过渡
地球与行星天体物理
2016-08-31 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
在很大的平衡温度范围内，云塑造了热木星大气的透射光谱，但其成分仍未知。近期观测显示，一些热木星的Kepler光变曲线是不对称的：对于最热的行星，光变曲线在次食前达到峰值，而对于温度低于的行星，它在次食后达到峰值。我们使用来自3D全球环流模型的热结构来确定热木星预期的云分布和Kepler光变曲线。我们证明，从以热辐射为主的光学光变曲线到以散射（反射）为主的转变，自然地解释了从负偏移到正偏移的观测趋势。对于较冷行星，Kepler光变曲线中的不对称性是云成分的一个明确标志，因为每种云物种只能在狭窄的有效温度范围内产生偏移。通过比较我们的模型和观测，我们表明热木星的云成分可能随平衡温度变化。我们提出，在接近的温度下，硅酸盐和硫化锰云之间发生类似于棕矮星L/T过渡的过渡。云物种在光球层下的冷捕获自然地产生这种过渡，并预测其他凝结物（包括TiO）也有类似过渡。我们预测大多数热木星应具有多云的夜侧，在边缘处部分云层应常见，且日侧热斑应常无云。
引用
@article{arxiv.1602.03088,
title = {Transitions in the cloud composition of hot Jupiters},
author = {Vivien Parmentier and Jonathan J. Fortney and Adam P. Showman and Caroline V. Morley and Mark S. Marley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.03088},
year = {2016}
}
备注
Accepted for publication in ApJ. Revised version include effect of metallicity, CaTiO3 clouds, and models with an updated Al2O3 condensation curve. Conclusions are unchanged