热木星大气中的TiO2团簇的红外光谱
摘要：在较凉爽和稠密的环境中，云似乎是不可避免的，因此，解释外行星大气的观测结果，尤其是最近JWST对WASP 96b的观测，是必不可少的。因此，了解非地球环境中云冷凝核的形成对于发展准确解释现有和未来观测结果的模型至关重要。本文旨在通过红外光谱支持(TiO2)N团簇的观测，以研究外行星大气中的云形成。通过量子化学计算获得了123个(TiO2)团簇及其异构体的振动频率，并评估了线增宽机制。对两个示例外行星大气（类似WASP 121b和WASP 96b）计算了不同大气层级下的团簇光谱，以确定可能的云形成光谱指纹。团簇的旋转运动和跃迁引起了显著的线增宽，因此，个别振动线宽度超过了JWST中红外仪器MIRI的介质分辨率模式R = 3000的光谱分辨率。然而，每个单独的团簇异构体都具有"指纹"红外光谱。特别是，较大的(TiO2)团簇与较小的团簇具有明显不同的光谱。同一行星的早晨和傍晚反趋近点可能由于不同的团簇尺寸更丰富而呈现出不同的总吸光度。最大的(TiO2)团簇不一定是超热木星高海拔区域中最丰富的(TiO2)团簇，而不同的团簇异构体将对当地的吸光度产生影响。具有相当大的昼夜不对称性的行星将最适合搜索(TiO2)团簇的异构体，以改进云形成建模。
作者：J.P. Sindel, Ch. Helling, D. Gobrecht, K.L. Chubb, and L. Decin
论文ID：2308.08297
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-08-17