WASP-39b：具有斑块状云成分、中等金属丰度及硫氧比偏低的外土星
摘要
WASP-39b 是在 JWST ERS 计划中首批被观测到的系外巨气体行星之一。可能用于联系系外行星形成的基本属性在不同反演方法间存在差异，例如金属丰度和矿物比值。本工作探索了 WASP-39b 大气中云的形成，以研究这颗中等温度气态系外行星的不均匀云特性（粒子尺寸、物质组成、不透明度）可能如何表现。WASP-39b 的大气具有可比较的昼夜温度中值，且温度足够低，使得云可能在全球范围内形成。WASP-39b 上云的存在可以在不诉诸高（>100 倍太阳）金属丰度大气且降低垂直混合效率的情况下解释观测结果。对矿物比值的评估显示，与 C/O、Mg/O、Si/O、Fe/O 比值相比，由于冷凝导致 S/O 偏低。由异质云成分导致的垂直斑块性对简单云模型提出了挑战。预计硅酸盐与金属氧化物的等量混合物可表征云顶。此外，铁和镁硅酸盐在中红外区的光学性质差异显著，这将影响对 JWST 观测的解释。我们得出结论，WASP-39b 的大气含有云，且大气冷凝过程导致的 S/O 偏低表明可使用硫气体物种作为联系原初元素丰度的可能途径。过度简化的云模型无法捕捉系外行星大气中混合凝析云复杂性。WASP-39b 可观测上层大气中的云是不同硅酸盐和金属氧化物的混合物。仅使用恒定粒子尺寸和/或单一物质云颗粒来解释光谱，可能不足以捕捉 JWST 观测所呈现的全部复杂性。
引用
@article{arxiv.2301.08492,
title = {WASP-39b: exo-Saturn with patchy cloud composition, moderate metallicity, and underdepleted S/O},
author = {Ludmila Carone and David A. Lewis and Dominic Samra and Aaron D. Schneider and Christiane Helling},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.08492},
year = {2025}
}
备注
21 pages, 18 figures. Originally submitted to A&A 22. November 2022, rejected and not re-submitted. The group of authors decided to nevertheless make this work available to the community as pre-print