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理解辐照系外行星中与云相关的趋势

地球与行星天体物理 2015-06-17 v2 星系天体物理

摘要

与我们之前探索的热木星大气性质之间的关系不同,几何反照率和入射恒星通量之间并未表现出明显的相关性,正如我们要对 Q0 至 Q14 Kepler 数据的重新分析所揭示的那样。如果反照率主要与这些辐照大气中云的存在有关,那么一种整体建模方法需要关联以下性质:恒星辐照的强度(因而大气环流的强度和深度)、几何反照率(控制被吸收的星光比例及其主要被吸收的压力层)以及嵌入云粒子的性质(决定反照率)。云性质的预期多样性使得几何反照率与恒星通量之间的任何相关性都变得微弱且具有显著的散点。在垂直均匀的散射体和吸收体群体的极限情况下,我们使用解析模型和标度关系来关联辐照大气的温度 - 压力剖面与光子沉积层,并估算云粒子是否会被大气环流抬升。我们推导了一个用云性质计算反照率光谱的解析公式,并将其与 Evans 等人 (2013) 测量的 HD 189733b 的反照率光谱进行了比较。此外,我们表明光学相位曲线是平坦的还是正弦的,取决于粒子是小还是大(由 Knudsen 数定义)。这或许可以解释为什么 Kepler-7b 表现出凝结物丰度经度变化的证据,而 Kepler-12b 尽管入射恒星通量与两者相似,却未显示出存在凝结物的证据。

关键词

引用

@article{arxiv.1309.5956,
  title  = {Understanding Trends Associated with Clouds in Irradiated Exoplanets},
  author = {Kevin Heng and Brice-Olivier Demory},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1309.5956},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted by ApJ (on 29th August 2013). 11 pages, 5 figures, 1 table. Minor typo in Figure 3c corrected