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天体物理学 > 地球与行星天体物理学

arXiv:2507.09048 (astro-ph)
[提交于 2025年7月11日 ]

标题: 从全球气候模型(GCMs)到系外行星光谱的全球发射光谱(GlobES)

标题: From Global Climate Models (GCMs) to Exoplanet Spectra with the Global Emission Spectra (GlobES)

Authors:Thomas J. Fauchez, Geronimo L. Villanueva, Vincent Kofman, Gabriella Suissa, Ravi K. Kopparapu
摘要: 在理解系外行星气候和大气的过程中,三维全球气候模型(GCMs)已成为不可或缺的工具。 GCMs 预测大气条件的能力补充了系外行星观测,形成了一个反馈循环,从而增强了我们对系外行星大气及其环境的理解。 本文讨论了行星光谱生成器(PSG)的全球系外行星光谱(GlobES)模块的功能,该模块将三维大气和地表信息整合到光谱模拟中,为科学界提供了一个免费且易于使用的工具,用于研究现实的行星大气。 通过详细的案例研究,包括对 TRAPPIST1 b、TRAPPIST-1 e 和地球围绕太阳的模拟,本文展示了 GlobES 的使用及其在模拟凌星、发射和反射光谱方面的有效性,从而支持利用詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)和未来任务概念研究(例如宜居世界观测站[HWO])进行观测策略的持续发展和改进,以促进系外行星研究。
摘要: In the quest to understand the climates and atmospheres of exoplanets, 3D global climate models (GCMs) have become indispensable. The ability of GCMs to predict atmospheric conditions complements exoplanet observations, creating a feedback loop that enhances our understanding of exoplanetary atmospheres and their environments. This paper discusses the capabilities of the Global Exoplanet Spectra (GlobES) module of the Planetary Spectrum Generator (PSG), which incorporates 3D atmospheric and surface information into spectral simulations, offering a free, accessible tool for the scientific community to study realistic planetary atmospheres. Through detailed case studies, including simulations of TRAPPIST1 b, TRAPPIST-1 e, and Earth around Sun, this paper demonstrates the use of GlobES and its effectiveness in simulating transit, emission and reflected spectra, thus supporting the ongoing development and refinement of observational strategies using the James Webb Space Telescope (JWST) and future mission concept studies (e.g., Habitable Worlds Observatory [HWO]) in exoplanet research.
主题: 地球与行星天体物理学 (astro-ph.EP)
引用方式: arXiv:2507.09048 [astro-ph.EP]
  (或者 arXiv:2507.09048v1 [astro-ph.EP] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.09048
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)
期刊参考: Published in Astronomy and Computing Volume 53, October 2025, 100982
相关 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ascom.2025.100982
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来自: Thomas Fauchez [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 7 月 11 日 21:45:16 UTC (6,355 KB)
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