論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1911.12687
Gu et al. (2019)
Modeling the Thermal Bulge of A Hot Jupiter with the Two-Stream Approximation
(二流近似を用いたホットジュピターの熱バルジのモデル化)

概要

HD 209458b を基準として，非同期回転をしているホットジュピターの熱バルジの問題を再考する．

ここでは，内部構造モデリングの計算コード MESA の二重灰色大気モデルと内部構造を背景状態として用いることで以前の研究を改善し，恒星輻射の半日周期成分に応じて惑星の熱バルジを解くという手法を用いる．

惑星の大気モデルは，エディントンの二流近似による輻射輸送に基づく．また，2 つの不透明度を考慮する．1 つ目は大気の温室効果を再現するもので，2 つ目は強い温度逆転層を再現するものである．

結果として，低次の g モードによって励起された主要な熱バルジについては，今回の結果は Arras & Socrates (2010) による断熱を仮定した場合の結果と定量的に類似している．これは，熱放射の自己吸収による摂動加熱が Newton damping に対して大きくなる可能性があるため (つまり温室効果)，それによりほとんど減衰のない熱バルジが生じるためである．

また，対流領域におけるエバネッセント波による熱バルジへの寄与は無視できないものであることを見出した．これは，熱バルジが単に大気と放射エンベロープに限定されないことを意味する．
さらに，熱バルジと重力バルジの間のトルクのバランスを仮定して，観測された惑星半径に一致する惑星の重力的潮汐における潮汐 quality factor を推定した．

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