热木星大气环流研究

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探测系外行星的最终目的是为了寻找系外生命和宜居行星,而系外行星大气是人们了解行星宜居特性的窗口,所以系外行星大气的研究至关重要。近10年来,系外行星大气的理论研究和观测都发展迅速。受观测技术限制,目前观测到大气的系外行星主要是用凌星法探测到的热木星和超级地球,还有用直接成像法探测到的离主星较远的年轻气态巨行星。  本文力求在系外行星大气领域飞速发展之际,对该领域研究现状做简明介绍。首先介绍系外行星大气的观测方法,随后介绍热木星和超级地球的大气概况和研究现状。与其他类型的系外行星相比,热木星的大气更易观测,是目前系外行星大气研究的热点课题。  我们利用浅水模型来研究热木星属性参数对其大气环流平衡图案及相曲线相位的影响,分别考虑了热木星半径、自转速率、表面重力加速度这三个参数变化产生的影响。应用热木星HD189733b的属性参数进行模拟,结果显示半径、表面重力加速度变化对于热木星大气环流平衡图案及红外相曲线相位的影响也可以忽略。但自转速率变化对于热木星大气环流平衡图案以及红外相曲线相位的影响较大。进而可以推测,在热木星红外相曲线的长期观测中,若极大值极小值的相位发生了明显变化,则热木星的自转速率改变有可能是原因之一。  最后对若干Kepler和CoRoT系外行星的红外相曲线相位进行预测,并展望未来系外行星大气研究的前景。
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