天体物理学 > 地球与行星天体物理学
[提交于 2024年9月2日
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标题: 为何异质云颗粒很重要:含铁物种和云颗粒形态影响系外行星传输光谱
标题: Why heterogeneous cloud particles matter: Iron-bearing species and cloud particle morphology affects exoplanet transmission spectra
摘要: 观测系外行星大气中光谱特征的可能性,例如通过詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)和ARIEL任务,需要准确地模拟云粒子的消光特性。 在系外行星大气中,云粒子可以由多种材料组成,并且具有显著的化学异质性。 因此,为了计算这些云粒子的消光系数,需要假设其形态。 本工作的目标是分析用于计算异质云粒子消光系数的不同方法如何影响云粒子的光学性质。 我们使用七种不同的混合处理方法来计算云粒子的光学性质:四种有效介质理论(EMTs:Bruggeman,Landau-Lifshitz-Looyenga(LLL),Maxwell-Garnett和Linear),核壳结构以及两种均匀云粒子近似。 我们研究了21种常被考虑用于系外行星云粒子的材料的混合行为。 为了分析对观测的影响,我们研究了HATS-6b,WASP-39b,WASP-76b和WASP-107b的传输光谱。 具有大折射率的材料,如含铁物种或碳,当它们占总粒子体积不到1%时,可以改变云粒子的光学性质。 对于异质云粒子的混合处理也对传输光谱学有可观察到的影响。 假设核壳结构或均匀云粒子会导致分子特征较少受到抑制,并保留单个云粒子材料的云光谱特征。 对于本工作中使用的所有行星,核壳结构和均匀云粒子材料的预测凌星深度相似。 如果使用EMTs,则云光谱特征更宽,并且不会保留单个云粒子材料的云光谱特征。 与Bruggeman相比,使用LLL导致传输光谱中的分子特征减少。
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