基于WASP-76b辐射GCM模型中潜在温度平流的半径膨胀证据
摘要：理解观测到的热木星和标准“辐射对流”模型之间的半径差异仍然是外行星领域中备受争议的话题。有一种机制被提出来填补这一差距，并且最近受到了审查，那就是由辐射火星大气的外层传导温度到内部，加热深处未被辐射的大气，升温内部绝热线，导致半径膨胀。具体来说，最近一项研究使用三维非灰色GCM研究WASP-76b的大气，表明他们的模型缺乏半径膨胀，因此缺乏任何垂直焓传递。在这里，我们对这些相关模型进行了额外的分析，着重分析了垂直火力传递的显式分析以及与一维模型相比导致的深层大气的加热。我们的结果表明，在与初始化相关的任何演化之后，考虑在这里的所有WASP-76b模型都显示出显著的垂直火力传递，在与标准一维模型相比，深处大气的加热显著。此外，将长时间尺度（因此接近稳态）的模型与类似于木星的内部结构模型进行比较，不仅显示出强烈的半径膨胀，而且模型半径，$1.98 R_J$，可能与观测值$1.83±0.06 R_J$相当。因此，我们得出结论，仅垂直温度携带足以解释WASP-76b的半径膨胀，以及可能是其他受辐射的巨大气体行星的半径膨胀，尽管需要注意的是垂直温度携带的确切强度仍然对模型参数敏感，例如包括深层大气阻力。
作者：Felix Sainsbury-Martinez, Pascal Tremblin, Aaron David Schneider, Ludmila Carone, Isabelle Baraffe, Gilles Chabrier, Christiane Helling, Leen Decin, Uffe Gr{aa}e J{o}rgensen
论文ID：2306.12352
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-07-05