异常高热内温度可能解释以氢气大气层为特征的温暖至热型外星行星缺失甲烷问题

JWST 正通过提供对其化学组成的突破性光谱约束，彻底改变着外星行星大气学领域。它对诸多具有氢气主导大气的温暖至热型外星行星的主要碳、氧元素物种丰度施加了严格的约束。在热力学平衡下，这些外星行星本应拥有丰富的甲烷 (CH4)；然而，迄今为止只有少数情况检测到 CH4。本文提出了一种受地球化学启发的简单框架，以探讨内在温度 (T$\rm_{int}$) 是否可以解释 CH4 的缺乏。我们不使用计算昂贵的前向网格模型，而是聚焦于两个关键化学平衡：CO-CH4 和 CO-CO2，快速约束与 JWST 观测到的 H2O、CO、CH4 和 CO2 丰度一致的最低 Tint 值。将该框架应用于12个温暖至热型外星行星，我们发现其中一些目标需要的最低 Tint 值超过标准演化模型所预测的，而另一些目标则与较低 Tint 解相容或存在与其他解的退化关系。我们的样本使我们能够初步探索人口水平趋势：虽然许多外星行星大致遵循来自热气体星球质量-半径人口的经验 Teq-Tint 关系，但一部分目标则明显位于该趋势之上。这种异常高的内在温度表明，虽然欧姆耗散可能是总体人口中重要的热源，但还有如潮汐加热等额外的加热过程也可能对某些行星发挥重要作用。我们的结果表明，大气化学的诊断能力作为探测外星行星内部的补充手段具有重要意义。