光化学雾在热木星的三维模拟中显著改变温度结构和大气环流
摘要：热木星大气中有望形成光化学雾，这可能解释了许多热木星透射光谱中观察到的强散射坡度和柔和的光谱特征。光化学雾的吸收和散射有可能极大地改变这些行星的温度结构和大气环流，但以前在广义循环模型（GCMs）中被忽略。我们提出了对包括光化学雾的热木星HD 189733b的GCM模拟，这些雾是与大气动力学完全耦合的辐射活跃示踪器。雾辐射反馈的影响强烈依赖于假设的雾光学特性。对于煤烟雾，形成了两个明显的热反转层，其间由于在白天上升将低雾含量的空气与高空混合而形成局部温度最小值，大约在10$^{-5}$巴左右。赤道喷流变宽变慢。雾的水平分布与辐射无关示踪器的模拟相对相似。对于类土卫六类雾，赤道喷流加速并延伸到更低的压力，导致与辐射无关示踪器或煤烟雾相比，雾的三维分布截然不同。进一步的实验和观测研究以限制光化学雾的光学特性将对理解外行星大气中雾的作用至关重要。对于两种类型的雾来说，在白天辐射光谱中，近红外特征的幅度减小，而长波长（>4 $mu$m）的发射通量增加。雾辐射反馈导致许多红外波长区域的相位曲线振幅增加，主要是由于更强的白天辐射。
作者：Maria E. Steinrueck, Tommi Koskinen, Panayotis Lavvas, Vivien Parmentier, Sebastian Zieba, Xianyu Tan, Xi Zhang, Laura Kreidberg
论文ID：2305.09654
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-08-02