从红外辐射光谱中评估基于物理的系外行星大气温度检测
摘要：从当今和未来计划中观测到的环绕M型恒星运行的类似地球的系外行星的热辐射光谱中估算大气温度。为此，使用逐行辐射传输代码生成合成的热红外 (TIR) 观测数据。观测强度的范围提供了大气温度范围的粗略提示，没有任何先验知识。在特定波数下的等效亮度温度（与强度相关）可用于估计相应高度处的大气温度。为了利用测量提供的全部信息，我们推广了Chahine的原始方法，并使用由加权函数定义的波数到高度的映射来推断所有光谱数据中的大气温度。Chahine放松允许对此“第一个猜测”的迭代改进。通过分析4.3μm和15μm二氧化碳TIR带的数据，即使在信号噪声比为10和中等分辨率时，也可以估算出岩石类行星的大气温度。然而，对于以CO2为主的大气层来说，推理Trappist-1e的温度更具挑战性：‘标准’的4.3μm和15μm区域光学厚度很大，扩展到向大气窗口区域的光谱范围是重要的。如果已知大气组成（主要是CO2浓度），则可以非常好地估算温度，质量测量指标（如残差范数）可以提示错误的丰度。总之，能够从具有中等分辨率的热红外辐射光谱中快速估算出围绕较冷恒星运行的类似地球行星的中层大气温度。
作者：Franz Schreier, J. Lee Grenfell, Fabian Wunderlich, and Thomas Trautmann
论文ID：2306.00131
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-06-02