論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1608.08643
Moses et al. (2016)
On the Composition of Young, Directly Imaged Giant Planets
(若く，直接撮像されている巨大惑星の組成について)

概要

過去 10 年で，中心星から離れた軌道にある若い巨大ガス惑星が撮像され．その特性が特徴づけられるなどの大きな進歩があった．それらのうちいくつかには，大気中における輸送によって引き起こされる quenching のような非平衡過程の存在を示すものもあった．これは，これらの惑星は中心星から離れているにも関わらず，光化学反応が重要であるという事を示している．

これらの非平衡過程は，期待される大気の特性，例えばスペクトルの振る舞いや大気の熱的構造，惑星の冷却の過程などを変えうる．また，惑星全体の元素の存在比を混同させることもある．特に元素比は，惑星の形成機構の理解に非常に重要な知見を与えるものである．


ここでは，熱/光化学力学と輸送のモデルを用いて，直接撮像されている惑星の組成とスペクトルにはどのような化学反応が影響を及ぼすか調査した．この研究では，HR 8766b はエリダヌス座51番性b のような特定の "若い木星" に対する結果を，惑星の有効温度，表面重力，受けている紫外線フラックス，大気深部での対流強度などの関数として得ることが出来た．

その結果，若い木星状惑星では，quenching が重要であることがわかった．化学平衡状態を仮定した予測よりも，CO/CH₄ と N₂/NH₃ 比はずっと大きくなり，水の混合比は数倍小さくなった．

光化学反応も重要であり，CO₂，HCN は光化学的に重要な生成物である．

有効温度が 700 K 程度以下の若い木星型惑星は，トランジットしているホットジュピターとも，太陽系のガス惑星とも異なり，光化学的には興味深いレジームにあると言える．

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