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温木星在潮汐同步极限之外可能展现出宽泛的次食深度范围

地球与行星天体物理 2023-06-06 v1

摘要

借助 JWST,我们现在可以刻画更长轨道周期上的行星大气,但这将我们带入一个无法假设恒星的潮汐力已磨蚀行星自转轴倾角并同步其自转速率的 regime。这些自转矢量可能是形成与演化历史的示踪物,也能够促成一系列大气环流状态。在此我们划定潮汐同步与对齐假设可能不再适用的轨道空间,并给出一个假想温木星在一系列自转速率与自转轴倾角下的三维大气模型。我们针对该行星轨道与季节周期中不同可能观测取向与时刻模拟其次食。我们发现食深可通过食相对于行星季节周期的时机而受自转速率与自转轴倾角的强烈影响,并建议在试图从该测量推导反照率或昼夜输运等性质时须谨慎。我们预测,若潮汐极限之外的温木星在其自转矢量上存在内在多样性,则将表现为其次食深度的弥散。我们探索以食映射作为唯一约束温木星自转矢量的方法,但发现相关信号可能处于 JWST 性能边缘。尽管如此,随着 JWST 开始测量更长轨道周期行星的次食,我们应预期观测到更广泛自转状态与环流模式的后果。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.02922,
  title  = {Warm Jupiters Beyond the Tidal Synchronization Limit May Exhibit a Wide Range of Secondary Eclipse Depths},
  author = {Emily Rauscher and Nicolas B. Cowan and Rodrigo Luger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.02922},
  year   = {2023}
}

备注

14 pages, 6 figures, animated figures available in the journal's online version