The Effect of Atmospheric Chemistry on the Optical Geometric Albedos of Hot Jupiters
Center for Space and Habitability, University of Bern（伯尔尼大学太空与宜居中心）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Ludwig Maximilian University, University Observatory Munich（路德维希-马克西米利安大学慕尼黑天文台）；University of Warwick, Department of Physics, Astronomy & Astrophysics Group（华威大学物理、天文学与天体物理学组）；University of Bern, ARTORG Center for Biomedical Engineering Research（伯尔尼大学ARTORG生物医学工程研究中心）
通过对比TESS、Kepler、CoRoT和CHEOPS的观测数据与理论模型，研究热木星几何反照率的分布及其与行星性质的关系，发现钠和水是影响几何反照率的关键吸收剂，而钛氧化物和钒氧化物（无凝结时）会导致与观测不符的零反照率。
2026-03-02 astro-ph.EP
The Effect of Land Fraction and Host Star Spectral Energy Distribution on the Planetary Albedo of Terrestrial Worlds
行星的能量平衡和气候可能会受到其陆地，海洋和冰冻表面的反射特性的影响。在这里，我们调查的宿主星的光谱能量分布（SED）的影响，这些表面的反射率使用一维（1-D）的能量平衡模型（EBM）。通过对M-、K-、G-和F-矮星的光谱分析，我们确定了陆地和海洋表面不同的分数和纬度分布对整个行星的温度、气候和冰-温度反馈响应的影响。虽然注意到给定行星上陆地质量的空间分布将对整体行星能量平衡产生影响，但我们发现，具有较高平均陆地/海洋比例的类地行星相对较冷，并且无论恒星类型如何，都具有较高的热膨胀系数。对于绕M-矮星运行的类地行星来说，近红外线（近红外线是M-矮星释放大部分能量的地方）的水冰吸收增加，导致全球平均地面温度变暖，高纬度的冰线，以及随着冰-水反馈在高陆地分数处变为负值而增加的气候稳定性。相反，大部分被海洋覆盖的行星，特别是那些围绕明亮恒星运行的行星，由于反射性陆地和吸收性海洋表面之间的对比，具有相当不同的能量平衡，这反过来又导致平均地面温度比陆地覆盖的行星更高，并且潜在的冰反馈更强。虽然依赖于单个行星系的属性，我们的结果放置这样的限制的一系列的类地系外行星的气候状态的基础上的太阳辐射和入射通量。
2019-10-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
A One-Dimensional Energy Balance Model Parameterization for the Formation of CO2 Ice on the Surfaces of Eccentric Extrasolar Planets
本研究将CO2冰反照率参数化引入一维能量平衡模型，发现偏心行星需更高轨道平均通量才能解冻，且近星点热量助其退出雪球状态，强调该参数化对评估宜居性的重要性。
2025-01-20 astro-ph.EP
1I/'Oumuamua as an N2 ice fragment of an exo-Pluto surface: I. size and compositional constraints
星际天体1I/'Oumuamua的起源一直无法解释。我们进行计算的非重力加速度，将经历由一系列不同的冰组成的机构，并证明，由N2冰组成的机构将满足现有的约束条件的非重力加速度，大小和体积，以及缺乏可检测的排放的CO或CO2或灰尘。我们发现'Oumuamua很小，在距离太阳1.42天文单位的观测时尺寸为45 m x 44 m x 7.5 m，具有0.64的高散射度。这与冥王星和海卫一等天体的N2表面一致。我们估计'Oumuamua'大约在0.4 - 0.5 Gyr前从一个年轻的恒星系统中喷出，可能在英仙座臂中。像'Oumuamua'这样的物体可能直接探测到一种迄今未观测到的系外行星类型的表面成分："外冥王星"。在一篇配套论文（Desch & Jackson，2021）中，我们证明了在其他恒星系统中，像柯伊伯带所经历的那样的动力学不稳定性可能会产生并喷射出大量的N2冰碎片。“Oumuamua可能是带给我们的第一个系外行星样本。
2021-03-16 astro-ph.EP
Unveiling non-gray surface of cloudy exoplanets: the influence of wavelength-dependent surface albedo and cloud scattering properties on retrieval solutions
直接成像光谱保存了关于行星大气层和表面的丰富信息，在不久的将来，几个旨在进行此类观测的天基任务将成为现实。以往的光谱反演工作都是在灰色地表的假设下引入关键的大气约束条件，但波长依赖的地表反射对反演的影响尚未得到证实。我们探索的云和波长相关的表面反射波的耦合效应的影响，通过模拟套件的类地大气与不同的云和表面反射波参数化检索性能。在已知云散射特性的假设下，当表面覆盖物代表类地植被或海洋时，可以合理地恢复表面光谱反射率，这可能有助于表征行星的可居住性。当云的散射特性不能被假设时，我们发现云的属性和波长相关的表面散射之间的简并性导致大气和云的属性的结果有偏差。多历元可见波段观测在解开这种简并方面提供了有限的改进。然而，来自UV波段（R $\sim 6$）$+$可见波段（R $\sim 140$）的组合对大气特性的约束与输入值一致，在1 $σ$内。如果短的带通数据是不可用的，一个替代的解决方案，以减少检索的不确定性将是有事先约束的行星云分数小于20%的不确定性。
2022-04-28 astro-ph.EP
Inferring heat recirculation and albedo for exoplanetary atmospheres: Comparing optical phase curves and secondary eclipse data
一些行星的基本大气特性，如日面和夜面之间的热量重新分配，已经通过对次日食和热相位曲线的观测而推断出来。光学相位曲线还没有被用来约束这些大气特性一致。我们重新建模先前发表的CoRoT-1b，TrES-2b和HAT-P-7 b的相位曲线，并推断出反渗透率和再循环效率。然后将这些数据与先前基于二次日食数据的估计进行比较。我们使用物理上一致的模型来构造光学相位曲线。该模型考虑了朗伯反射、热辐射、椭球变化和多普勒增强。CoRoT-1b显示了不可忽略的散射散射（0.11<AS<0.3，95%置信度）以及小的昼夜温度对比，表明白天和黑夜之间的能量重新分布中等到高度。这些值与以前的二次日食和相位曲线分析相反。在HAT-P-7 b的情况下，模型结果表明相对较高的散射散射系数（AS=0.3）。这证实了以前的相位曲线分析，但是，它是在轻微矛盾的值从二次日食数据推断。对于TrES-2b，这两种方法产生非常相似的估计的热循环和热再循环。从二次日食和光学相位曲线分析中推断出的再循环值和反射值之间的差异可能被解释为光学和红外观测探测不同的大气层，从而探测温度的暗示。
2015-12-15 astro-ph.EP
Probing the regoliths of the classical Uranian satellites: Are their surfaces mantled by a layer of tiny H2O ice grains?
我们研究了天王星经典卫星的表面是否是成分分层的，主要是微小的H2O冰粒（直径<= 2微米）的薄层覆盖着由较大的H2O冰粒，黑暗物质和CO2冰（直径约10 - 50微米）组成的下层。近红外观测（~1 - 2.5微米）已经确定，这些卫星富含H2O冰的表面被浓缩的CO2冰沉积物覆盖，几乎只在其尾部半球发现。然而，较长波长数据集（~3 - 5微米）的最佳拟合光谱模型表明，CO2冰的光谱特征基本上不存在，相反，这些卫星的暴露表面主要由微小的H2O冰粒组成。为了研究这些卫星可能的成分分层，我们使用斯皮策太空望远镜（~3 - 5微米）上的红外阵列相机（IRAC）收集了新的数据。这些新数据的光谱模型与先前的分析一致，表明天王星卫星的暴露表面主要由微小的H2O冰粒组成。此外，对这些新数据的分析表明，在3至5微米的波长范围内，这些卫星的尾半球比它们的前半球更亮，除了米兰达，它的IRAC半球没有显示半球不对称性。我们的分析还显示，Ariel的表面显示出五个不同的区域尺度的冰带，可能与该卫星上二氧化碳冰的空间分布一致。我们讨论了可能的过程，可以增强观察到的领先/落后的不对称性所表现出的这些卫星，以及过程，可能会推动其近表面的明显成分分层。
2019-10-28 astro-ph.EP
Mechanisms leading to a warmer climate on high obliquity planets
一个一致的发现，高湿度的模拟是，他们比他们的低湿度的同行时，气候寒冷。冰-水反馈被认为是一种可能的机制。在这项研究中，我们发现，在高湿度下的温暖气候与不同的日照，包括几乎无冰的条件。我们试图通过一系列的反馈抑制实验来了解这些机制。在关闭冰-冰反馈的情况下，高、低纬度地区的温度差异仍然显著，但当关闭云辐射效应或季节变化时，这种差异消失。这表明，在高密度行星上的温暖气候并不完全依赖于冰的存在，因此在高日照下也是如此。在这种状态下，地面温度以及云层的形成滞后于亚恒星点，导致太阳光反射效率低下，气候变暖。
2019-04-09 astro-ph.EP
The Albedos of Kepler's Close-in super-Earths
目前，专注于描述超级地球特征的系外行星研究仅限于那些围绕明亮恒星运行的少数目标，这些目标可以进行详细研究。这封信建议寻找其他途径来探测这类行星的表面和大气特性，已知这类行星在我们的银河系中无处不在。我进行马尔可夫链蒙特卡罗光变曲线分析97开普勒接近$R_P \lesssim 2.0 R_{\oplus}$超级地球候选人的目的是检测他们的掩星在可见光波长。对27个超级地球候选者的亮度温度和开普勒带内的几何曲率进行了约束。一个分层贝叶斯建模方法，然后采用人口水平的反射特性，这些接近超级地球的特征。我发现中位数几何dos $A_g$在开普勒带通范围在0.16和0.30之间，一旦从热辐射净化。这些超级地球的几何半径在统计上大于热彗星，后者的中位数$A_g$在0.06和0.11之间。包括开普勒-10 b在内的一部分天体，表现出明显更大的椭圆弧（$A_g\gtrsim$ 0.4）。我认为，更好地了解行星表面和大气过程的恒星辐射的发生率是解释近距离超级地球观测到的太阳辐射多样性的关键。
2014-05-15 astro-ph.EP
Hydrohalite Salt-albedo Feedback Could Cool M-dwarf Planets
在M-矮行星的环境中可能形成的一种表面类型是氯化钠二水合物，或“水卤石”（NaCl $\cdot$ 2 H $_2$ O），它可以在低温下在裸露的海冰中沉淀。与无盐的水冰不同，水卤石在近红外波段反射率很高，而M-矮星在近红外波段发射强烈的光，这使得水卤石和M-矮星SED之间的相互作用的影响需要量化。我们进行了第一次探索的水卤石引起的盐反馈对太阳系外行星的气候影响，使用三维全球气候模式。在固定的CO $_2$条件下，快速旋转的可居住区M-矮行星从其宿主恒星接收65%或更少的现代太阳常数时，表现出较低的温度时，Hydrohalite的ECONDO参数化包括在气候模拟中，相比没有这样的参数化的模拟。在全球平均地面温度的差异，并没有这种参数化的增加，因为星座降低，这可能会增加CO $_2$积累的要求与活性碳循环的行星上的宜居条件。同步旋转的宜居带M矮行星在更高的星座水平（现代太阳常数的90%或更少）比具有类似地球的旋转周期的行星更容易受到盐-氧反馈的影响，这是因为它们的最低昼侧温度较低。这些与水卤石最相关的星座级别对应于最近发现的几颗可能适合居住的M-矮行星，包括Proxima Centauri b，TRAPPIST-1 e和LHS 1140 b，为未来气候模拟中直接重要的水卤石进行了参数化。
2018-08-29 astro-ph.EP
Ks-band detection of thermal emission and color constraints to CoRoT-1b: A low-albedo planet with inefficient atmospheric energy redistribution and a temperature inversion
我们报告的检测在KS波段的热木星CoRoT-1b的二次日食，从时间序列测光与ARC 3.5米望远镜在阿帕奇点天文台。月食的深度为0.336+/-0.042%，中心相位为0.5022（+0.0023，-0.0027），符合零偏心轨道ecosω = 0.0035（+0.0036，-0.0042）。我们对系外行星的大气进行了第一次光学到近红外多波段光度分析，并通过将我们的结果与Snellen等人（2009），Gillon等人（2009）和Alonso等人（2009 a）最近的0.6，0.71和2.09微米二次日食检测相结合来限制反射和热发射。比较多波长探测到的国家的最先进的辐射对流化学平衡大气模型，我们发现近红外通量难以再现。最接近的黑体模型和物理模型提供了以下大气参数：温度T = 2454（+84，-170）K，非常低的邦德温度系数A_B = 0.000（+0.087，-0.000），能量再分配参数P_n = 0.1，表明从白天到夜晚有少量但非零的热量传递。最佳物理模型认为，在0.1巴大气压水平附近存在一个逆温层，该逆温层具有不透明度kappa_e = 0.05 cm ^2g ^-1的额外光学吸收体。这个逆温层位于大气层中，比模型中使用的吸收器深十倍，以适应中红外斯皮策对其他辐射热彗星的探测。
2009-10-06 astro-ph.EP
Correlations of atmospheric water ice and dust in the Martian Polar regions
我们报告的大气冰/尘埃循环在火星极地地区的火星年28-30的年际变化。我们使用CRISM发射相函数测量来获得大气尘埃光学厚度和MARCI仪器的数据来获得大气水冰光学厚度。我们已经使用了自相关和交叉关联函数，以量化在火星28-29年期间整个两极地区的尘埃和冰的相关程度。我们发现，在南极地区，尘埃有“自清除”的趋势，表现为中心峰周围的负自相关。这种情况在北极地区不会发生。在南极地区，尘埃和冰在时间和空间上是反相关的。在北极地区，这种关系是相反的，但北部的灰尘和冰云的时间相关性是弱的- 6倍弱于南极地区的时间相关性。我们的纬度自相关函数允许我们把事件核心和晕的平均空间大小。南部的沙尘事件规模最大，几乎影响到整个极地，而北部的沙尘暴规模较小。北部和南部的冰云在纬度范围上相似（都有< 10°的晕）。利用水冰和尘埃的交叉关联函数，我们发现在南北两极，尘埃事件在时间上滞后于冰事件35-80度的太阳经度，这可能是由于尘埃和冰事件的季节性。
2015-01-15 astro-ph.EP
Recovering the colour-dependent albedo of exoplanets with high-resolution spectroscopy: from ESPRESSO to the ELT
描述行星大气是一项艰巨的任务，将现有的观测设施推向了极限。安装在大型望远镜上的下一代高分辨率光谱仪-如ESTERO@VLT和HIRES@ELT-将使我们能够比目前更详细地探测和表征系外行星大气。我们提出了一种方法，允许从高分辨率光谱观测恢复系外行星的颜色依赖的反射率。确定波长依赖的反射率将提供对系外行星大气的化学性质和天气的洞察。在这项工作中，我们模拟了ESTO@VLT和HIRES@ELT高分辨率观测已知的行星系与几个不同的配置。我们演示了如何应用于这些模拟观测的互相关技术可以用来成功地恢复在一定波长范围内的系外行星的几何形状。在所有情况下，我们都能够恢复模拟系外行星的波长依赖性散射，并区分代表不同大气配置的几种大气模型。简而言之，我们证明了互相关技术允许从光学观测中恢复系外行星反射函数，下一代高分辨率光谱仪将安装在具有合理曝光时间的大型望远镜上。它的恢复将允许从组成和动力学方面描述系外行星大气的特征，并巩固互相关技术作为系外行星特征描述的有力工具。
2018-08-03 astro-ph.EP
Size, Shape, and Geometric Albedo of Dwarf Planet Quaoar's Largest Satellite Weywot
Florida Space Institute, University of Central Florida（佛罗里达空间研究所，中佛罗里达大学）；Department of Physics, University of Central Florida（中佛罗里达大学物理系）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Instituto de Astrofísica de Andalucía（安达卢西亚天体物理研究所）；Department of Mechanical Engineering IIT Kanpur（坎普尔印度理工学院机械工程系）
本研究通过重新分析恒星掩星与哈勃空间望远镜成像数据，测得夸欧尔卫星韦沃特的尺寸、三轴形状及低几何反照率，推测其冰质量分数不足100%，来源与冥王星、妊神星卫星不同。
2026-10-09 astro-ph.EP
The Dark Planets of the WASP-47 Planetary System
系外行星的发现已经证明了行星系结构的广泛性。从行星形成和轨道动力学演化的角度来看，紧凑型行星系的人口统计特别有趣。另一个有趣的人口统计是在偏心轨道上的巨行星，因为这些行星可能有一个动力学的历史，涉及行星-行星散射事件。WASP-47系统特别吸引人，因为它结合了这两种人口统计，既有紧凑的行星轨道，又有一颗巨大的行星在系统宜居带的偏心轨道上。在这里，我们提供了一个分析的WASP-47系统从大气探测和表征的角度。我们讨论了系统架构和额外的长周期行星的潜力。我们模拟预期的相位变化作为行星轨道相位的函数的系统，由于行星的综合效应。我们目前的分析WASP-47从K2任务，分阶段对每个行星的精密测光。分析排除了两个最内部行星的相位特征的检测，从而限制了它们的太阳和大气特性。我们的研究得出结论，WASP-47 b是一个"黑暗"行星的例子，其暂定几何常数为0.016，1 $σ$上限为0.17。WASP-47 e的数据与大范围的日冕相一致，但也显示出早期证据表明日冕相对较低。越来越多的暗短周期巨行星为研究低相对湿度对大气成分的依赖提供了理想的样本框架。
2020-03-17 astro-ph.EP
Albedos, Equilibrium Temperatures, and Surface Temperatures of Habitable Planets
已知系外行星的潜在可居住性通常被分类为标称平衡温度，假设邦德温度为0.3（类似于地球）或0。作为可居住性的指标，这还有很多需要改进的地方，因为其他行星上的温度可能非常不同，而且由于大气温室效应，地面温度超过了平衡温度。我们使用一个合奏的三维大气环流模型模拟表明，对于一系列的宜居行星，债券的变化，平衡温度，甚至地面温度可以预测与有用的准确性从入射恒星通量和恒星温度，两个已知的外部参数为每一个确认的系外行星。
2018-12-17 astro-ph.EP
The longevity of water ice on Ganymedes and Europas around migrated giant planets
太阳系中的气体巨行星都有一个由冰冷的卫星组成的随从，我们预计巨大的系外行星也会有类似的卫星系统。如果一颗类似木星的行星向它的母星迁移，围绕它运行的冰冷卫星就会蒸发，形成大气层和可能的可居住的表面海洋。在这里，我们研究了表面冰和可能的海洋在流体动力学消失之前会持续多久。卫星的流体动力损失率在很大程度上取决于可用于吸收的恒星通量，随着巨行星和冰冷的卫星迁移到更靠近恒星的位置，恒星通量会增加。在某个行星-恒星距离上，入射到冰冷卫星上的恒星通量变得如此之大，以至于它们进入失控的温室状态。这种失控的温室状态迅速将所有可用的地表水以蒸汽的形式转移到大气中，在那里它很容易从小卫星上丢失。然而，对于像木卫三这样大小的冰卫星，我们发现表面水（冰或液体）可以在失控的温室轨道距离之外无限期地存在。相比之下，欧罗巴大小的较小卫星上的表面水只会在距离类太阳恒星1.49至0.74天文单位的时间尺度上持续存在，如果冰融化，邦德的半径为0.2和0.8，那么较低的半径就会变得相关。因此，小卫星可能会失去它们的冰壳，这将在它们的主行星周围产生一个H原子环，在未来的观测中可能会被探测到。
2017-04-05 astro-ph.EP
The Onset of a Globally Ice-covered State for a Land Planet
表面有少量水的类地行星的气候被称为陆地行星，与表面有大量水的行星的气候有很大的不同。陆地行星比水行星有更高的失控温室阈值，这将宜居带的内边缘向内延伸。陆地行星也有避免全球冻结的优势，由于干燥的热带地区，导致较低的行星温度。在这项研究中，我们系统地研究了完整的冻结极限不同的地表水分布使用三维动态大气模式。与之前的研究一样，我们发现陆地行星的气候具有干燥的热带，导致雪和云较少。完全冻结的极限从水行星（92%S0，其中S 0是地球目前的日照）下降到陆地行星（77%S0），干燥面积增加。纬向均匀地表水分布的完全冻结极限的值始终低于纬向均匀地表水分布的值。这是因为在赤道均匀的情况下，热带地区的地表水分布会导致冰-水反馈，直到行星进入完全冻结状态。对于使用类地行星地形的地表水分布，完全冻结极限的值接近于均匀分布情况下的值。我们的研究结果表明，水的分布是重要的全球冰覆盖状态的类地系外行星的发病。
2021-11-25 astro-ph.EP
How does the shape of the stellar spectrum affect the Raman scattering features in the albedo of exoplanets?
在对太阳系行星的研究中，已经证明了在短光波长下，行星日冕光谱中的拉曼散射光谱特征的诊断潜力，最近有人提议将其作为对系外行星大气的探测，以补充在较长波长下的日冕研究。由拉曼散射引起的光谱特征提供了对行星大气特性的深入了解，例如大气深度、成分和温度，以及检测和光谱识别光谱不活跃的物种的可能性，例如可见光波长范围内的H $_2$和N $_2$。然而，拉曼散射特征取决于大气的性质和入射恒星光谱的形状。相同的行星大气可以产生非常不同的日冕光谱，这取决于宿主恒星的光谱特性。在这里，我们提出了一套几何计算的大气层与H $_2$ /He，N $_2$，和CO $_2$组成，不同的恒星类型，从晚A晚K星照射的光谱。由拉曼散射引起的突出的散射特征出现在不同类型的宿主星的不同波长处。我们研究了碱金属元素钠和钾的吸收如何影响拉曼特征的强度，并讨论了在未来观测中检测拉曼特征的首选观测策略。
2017-08-14 astro-ph.EP
A 1D microphysical cloud model for Earth, and Earth-like exoplanets. Liquid water and water ice clouds in the convective troposphere
恒星和系外行星的大气层之间的一个显着差异是后者大气层中存在凝聚粒子（云或雾）。本文的主要目标是发展一个自洽的微物理云模式，用于一维大气程序，它可以再现一些观测到的地球的属性，如平均湿度，地面温度，和全球能量收支。云模型的设计是计算效率高，易于实现，并适用于广泛的大气参数的行星在宜居带。我们使用一个一维的，无云，辐射对流，光化学平衡代码最初开发的Kasting，巴甫洛夫，塞古拉，和合作者作为我们的多云大气模型的基础。云模型是基于气象学界对地球云所使用的模型。模型的自由参数为凝结核的相对湿度、数密度和降水效率。在一维模型中，云覆盖率不能自洽确定，因此我们将其视为自由参数。我们将该模型应用于地球（气溶胶数密度为100 cm^-3，相对湿度为77%，液态云占比为40%，冰云占比为25%），发现需要0.8的降水效率才能重现地球的降水量、平均地面温度和全球能量收支。我们进行模拟，以确定如何的云模型的自由参数的影响，一个星球的温度和气候。我们发现行星气候对液态水云分数和降水效率的变化最为敏感。我们的云模型的优点是，云的高度和液滴的大小是自洽计算，这两者都影响气候和太阳系外行星。
2012-08-24 astro-ph.EP physics.ao-ph
On Charon's Far-Ultraviolet Surface Reflectance
我们提出了第一次测量卡戎的远紫外线表面反射率，获得的爱丽丝摄谱仪的新视野。在1650 A没有发现可测量的通量短差，在1600 A，Charon的几何短差为$<0.019$（$3σ$）.从1650- 1725 A，Charon的几何常数增加到$0.166\pm0.068$，并几乎保持不变，直到1850 A。由于这种光谱形状是H $_2$ O冰吸收的特征，Charon是第一个在远紫外线下探测到的具有H $_2$ O冰表面的柯伊伯带天体。在这些波长下，卡戎的几何散射比土卫二低$\sim3.7$倍，但光谱形状非常相似。我们将此归因于它们表面成分的相似性，以及Charon表面高浓度或更吸收污染物的绝对反射率差异。最后，我们发现，卡戎有不同的太阳相位行为的FUV比土卫二，土卫二，土卫三，土卫四，土卫四，与一个更强的反对浪涌比土卫二和浅下降在中间太阳相位角比任何这些土星卫星。
2021-07-29 astro-ph.EP
A False Positive For Ocean Glint on Exoplanets: the Latitude-Albedo Effect
确定行星表面的液态水是一个高度优先事项，因为这传统上定义了可居住性。海洋的一个拟议的标志是镜面反射（“闪烁”），这增加了行星在新月相位时的表观反射率。我们后处理一个类地行星的全球气候模型来模拟反射光变曲线。值得注意的是，即使我们不包括镜面反射在我们的模型中，我们获得闪烁状的相位变化。这个假阳性是两个通用属性的产物：1）对于中等行星，行星的两极接收到的轨道平均恒星通量比赤道少，因此两极更有可能被高反射率的冰雪覆盖，2）我们表明，来自中等行星的反射光在新月相位比凸相位探测更高的纬度，因此，行星的视半径在新月相位时自然会增加。我们认为，这种“纬度-赤道效应”将操作，即使是大的赤道：在这种情况下，赤道接收到的轨道平均通量比两极，赤道优先在新月相位采样。因此，使用旋转和轨道颜色变化来绘制直接成像行星的表面并估计它们的相似性将是正确解释它们反射相位变化的必要先决条件。对于零引力行星来说，纬向反射效应是一个特别令人信服的假阳性闪烁，而这样的世界不适合纬向映射。这种效应严重限制了镜面反射在探测系外行星海洋方面的实用性。
2012-05-04 astro-ph.EP
Global Albedos of Pluto and Charon from LORRI New Horizons Observations
“新视野号”航天器对冥王星-冥卫一系统的探索首次提供了了解太阳系“第三区”遥远富冰天体中天体表面的日冕分布和其他光度特性的机会。由长距离侦察成像仪（LORRI）相机获得的冥王星和冥卫一整个被照亮的表面的图像提供了冥王星的全球地图，揭示了除了土星的卫星土卫八之外，比任何其他太阳系世界都要大的表面暗斑。冥王星的正常反射率范围为0.08-1.0，冥王星的低反射率区域比冥卫一的任何区域都要暗。冥卫一的表面更为平坦，法向反射率在0.20-0.73之间。冥王星的低丰度特征与地质特征有很好的相关性，尽管一些外生的低丰度尘埃可能是造成在非正式命名为汤博区的区域以西看到的特征的原因。冥王星和冥卫一的相位图都是在纬度上组织的，除了汤博区，较暗的区域集中在冥王星的赤道和冥卫一的北极。冥王星的相位曲线与海卫一相似，海卫一是海王星的大卫星，被认为是一个被捕获的柯伊伯带天体（KBO），而冥卫一的相位曲线与月球的相位曲线相似。Charon的初步债券收益率为0.25+/-0.03，冥王星为0.72+/-0.07。第一次提出了冥王星和冥卫一的近似的邦德轨道图。我们的工作显示了非常高的Erido（接近统一）和行星活动之间的联系，这一结果表明KBO Eris可能正在活动。
2017-01-09 astro-ph.EP
Experimental investigations of diacetylene ice photochemistry in Titan's atmospheric conditions
本研究通过实验模拟土卫六大气条件，发现丁二炔冰在近紫外辐射下具有高光化学活性，可生成多种烃类与聚合物，解释了其未被探测到的原因，并指出它可能是土卫六霾层固相化学的关键分子。
2024-05-17 astro-ph.EP
Atmospheric CO2 Ice in the Martian Polar Regions: Physical and Spectral Properties From Mars Climate Sounder Observations
本研究利用火星气候探测器（MCS）观测数据，估算了火星极区CO₂冰云的物理与辐射特性，发现南北半球冰粒尺寸相近，并用对流冷却模型解释了窄尺寸分布的成因，为完善MCS反演流程提供了支撑。
2025-09-02 astro-ph.EP
The origin and fate of O$_2$ in Europa's ice: an atmospheric perspective
早期预测和随后探测到木卫二上的O $_2$大气层，再加上发现木卫二的冰幔下有海洋，使这颗卫星成为主要的天体生物学目标，不久将由JUICE和木卫二快船航天器访问。尽管有相当数量的观测，建模和实验室的努力，理解物理导致观测到的木卫二的近表面O $_2$大气的形态一直是有问题的。这种情况下，所观察到的排放取决于当地的入射等离子体离子通量，当地的温度和成分的风化层，以及近表面的电子温度和密度。在这里，我们在很大程度上依赖于早期的评论简要总结了观测，实验室和模拟的努力。虽然人们一致认为，由入射木星等离子体的表面冰的辐解是观测到的O $_2$的最终来源，最近，一个简单的模型的热解吸从风化层渗透O $_2$已经改变了通常的范例。这表明，所观察到的近表面O $_2$大气的本地源的轨道依赖性是由于O $_2$的热释放可能被困在冰粒上的悬挂键，由于直接溅射的贡献较小。这也可能影响我们对木卫二风化层中的辐射分解产物可能是其地下海洋氧化剂来源的理解。
2018-04-27 astro-ph.EP
Modeling the albedo of Earth-like magma ocean planets with H2O-CO2 atmospheres
在吸积过程中，年轻的岩石行星非常热，以至于它们被赋予了岩浆海洋。从那一刻起，地幔对流热通量控制了行星的冷却，大气层是由脱气产生的。然后，这种气氛将在冷却阶段发挥关键作用。详细研究这个冷却阶段是解释所观测到的地球行星的巨大多样性，特别是评估表面液态水存在的必要步骤。本文利用一维辐射-对流大气模式（H_2O，CO_2）研究了邦德星系对岩浆海洋行星演化的影响。从这个模型出发，我们导出了这些行星的热发射光谱和光谱反射率，并由此计算了它们的邦德角。与Marcq等人（2017）相比，该模型现在包括一个新的模块来计算瑞利散射，以及可见光和红外光谱范围内的最新CO2和H2O气体不透明度数据。我们表明，这些行星的键的温度依赖于它们的地面温度和结果之间的竞争瑞利散射的气体和米氏散射的云。地面温度越低，云层越厚，邦德云越高。我们还证明，大气中的CO2和H2O的相对丰度强烈影响债券债券发行。的债券的最大值是由CO2为主的气氛，更好的瑞利散射比H2O。最后，我们为社会提供了一个经验公式的债券，可能是有用的岩浆海洋行星的未来研究。
2018-09-06 astro-ph.EP
EOS: Atmospheric Radiative Transfer in Habitable Worlds with HELIOS
我们提出了EOS，一个程序，用于确定出射长波辐射（OLR）和大气层顶（TOA）的温度范围广泛的条件下，预计将存在于岩质行星的大气中的温和条件。EOS是基于HELIOS和HELIOS-K，这是新的和公开的大气辐射转移（RT）代码优化的快速计算与GPU处理器。这些代码最初是为研究巨行星而开发的。在本文中，我们提出了一个适应的应用程序，陆地型，可居住的行星，增加了具体的物理配方的气体不透明度和垂直结构的大气。为了检验该方法的可靠性，我们评估了改变线不透明度廓线、连续不透明度模式、大气直减率和对流层顶位置处方对OLR和TOA的影响。使用EOS获得的结果与在传统CPU处理器上运行的其他RT代码一致，同时至少快一个数量级。在纬向和季节气候模式中采用EOS产生的OLR和TOA通量数据正确地再现了CERES航天器测量的当今地球通量。这项研究的结果揭示了将快速RT计算纳入气候模型的可能性，旨在表征可居住系外行星的大气。
2021-11-29 astro-ph.EP physics.ao-ph
A Physical Model for the Ice Coma of the Interstellar, Hyperactive Comet 3I/ATLAS
Harvard University（哈佛大学）
本文基于哈瑟模型研究了3I/ATLAS冰晕在不同太阳距离下的演化，探讨了冰晶升华对散射截面峰值的影响，并解释了观测到的反太阳尾迹与表面亮度变化。
2026-05-06 astro-ph.EP astro-ph.GA
Steamworlds: atmospheric structure and critical mass of planets accreting icy pebbles
在核心吸积模型中，气体巨行星首先形成一个固体核心，然后当核心超过临界质量时，从原行星盘吸积气体。在这里，我们模拟了一个核心的大气层，它是通过增加富含冰的鹅卵石而生长的。卵石中的冰成分在大气的温暖区域蒸发，使其充满水蒸气。多余的水沉淀到较低的海拔。在外部辐射区之下，大气是对流的，在饱和区由于水凝结和降水而出现潮湿的对流。大气质量、密度和温度随着核心质量的增加而增加。对于标称模型参数，核心质量（冰+岩石）在0.08和0.16地球质量之间的行星的地面温度在273 K和647 K之间，并形成海洋。在更大质量的行星中，水以超临界对流流体的形式存在，与来自盘的气体混合。典型地，当核心是2-5个地球质量时，核心质量达到作为总质量的函数的最大值（临界质量）。临界质量以一种复杂的方式取决于卵石的大小，质量通量和尘埃不透明度，由于偶尔出现多个核心质量极大值。对于50%的氢和氦的大气来说，核心质量可能是气体吸积开始的更有力的指标。这个质量通常是1-3个地球质量的卵石，50%的冰质量，增加不透明度和卵石流量，并减少与卵石冰/岩石比。
2017-10-09 astro-ph.EP
On the impact of the vertical structure of Martian water ice clouds on nadir atmospheric retrievals from simultaneous EMM/EXI and TGO/ACS-MIR observations
本研究对比均匀云廓线与TGO/ACS太阳掩星得到的云廓线对EMM/EXI天底云光学深度反演的影响，发现忽略云垂直结构的纬度依赖性会导致极地反演低估25%-50%，并提出水冰云参数化改进建议。
2024-10-01 astro-ph.EP
The majority of hot Jupiters formed beyond the water ice line
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；University College Cork（科克大学）；University of Copenhagen（哥本哈根大学）；University of Exeter（埃克塞特大学）
研究热木星大气成分能否限制其形成位置，用ChemComp代码模拟，应用于九个系统并与观测比较，发现至少六个系统与在水冰线以外形成一致，大气丰度与轨道参数结合可诊断其形成和迁移历史。
2026-07-17 astro-ph.EP
Acceleration of Cooling of Ice Giants by Condensation in Early Atmospheres
行星目前的红外亮度部分来源于行星在形成过程中获得的吸积能量，因此对行星形成过程提供了重要的制约。一颗行星从热的初始状态冷却到现在的状态，通过大气层的辐射发射损失能量。因此，大气的性质影响行星的冷却速率。以前的巨行星冷却理论假设大气成分在整个进化过程中是不变的。然而，行星形成理论认为，在早期阶段，特别是冰巨星的大气层中富含重元素。这些重元素包括诸如水、氨和甲烷的可冷凝物质，预计这些物质对大气温度具有很大影响，并因此通过释放潜热而产生辐射。在这项研究中，我们研究了这种冷凝对行星排放通量的影响，并量化了对冷却时间尺度的影响。然后，我们证明了这些物种的潜热使大气保持高温，从而使排放通量在数十亿年内保持高位，从而加速了冰巨人的冷却。这揭示了一个长期存在的问题，即天王星比理论预测的要暗得多，尽管质量和半径相似，但亮度与海王星不同。此外，我们还发现，具有高度富集大气的年轻冰巨星在中红外线下比那些没有富集大气的冰巨星要亮得多。这为未来太阳系外冰巨星的直接成像提供了重要的意义。
2017-04-25 astro-ph.EP
Elastic ice shells of synchronous moons: Implications for cracks on Europa and non-synchronous rotation of Titan
许多同步卫星被认为在其外层冰壳下拥有海洋。一个地下海洋从内部包裹着贝壳。这导致了一个建议，一个弱的潮汐或大气扭矩可能会导致壳旋转差异相对于同步旋转的内部。由于离心力和潮汐力的作用，海洋将呈现椭圆形，其长轴朝向母行星。壳体离开其平衡位置的任何位移都会引起应变，从而增加其弹性能并产生弹性恢复扭矩。我们比较的弹性扭矩与潮汐扭矩作用在木卫二和大气扭矩作用在土卫六。对木卫二来说，潮汐扭矩太弱，不足以产生可能使冰壳破裂的应力，从而驳斥了一个广泛提倡的观点。相反，我们认为，裂缝产生的时间依赖性的应力，由于非流体静力学重力异常潮汐驱动，幕式对流在内部。卡西尼雷达对土卫六表面两年的观测被解释为相对于同步性的角位移约为0.24度。观测到的非同步旋转的幅度和相位与大气扭矩的估计值的兼容性要求土卫六的外壳与其内部解耦。我们发现，在角位移<0.05度时，弹性扭矩平衡大气扭矩，从而将壳体与内部耦合。此外，如果土卫六的表面旋转速度比同步旋转速度快，那么趋向于恢复同步旋转的潮汐扭矩肯定会大于大气扭矩。要么是雷达观测的解释有问题，要么是我们对土卫六大气层和/或内部的理解有问题。
2010-05-07 astro-ph.EP
Coupled Thermal-Chemical Evolution Models of Sub-Neptunes Reveal Atmospheric Signatures of Their Formation Location
Institute for Particle Physics and Astrophysics, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院粒子物理与天体物理研究所）；Department of Astrophysics, University of Zurich（苏黎世大学天体物理系）
亚 Neptune 的热化学演化模型揭示了其形成位置通过大气特征区分的关键因素，核心方法结合了大气与内部的化学耦合，主要贡献是发现大气 C/O 比率和碳物种丰度能区分形成位置。
2026-04-03 astro-ph.EP
Atmospheric characterisation of GJ1214b from transit and eclipse observations
结合 JWST 凌日与掩星观测，研究发现高金属丰度下高质量通量的光化学霾能解释 GJ1214b 的平坦光谱并影响其热结构与反照率，同时指出硫光化学产物 OCS 具有探测潜力。
2024-10-13 astro-ph.EP
The Effect of Land Albedo on the Climate of Land-Dominated Planets in the TRAPPIST-1 System
组成陆地为主的行星表面的大块物质的反射特性的变化将通过与来自主恒星的入射辐射的不同相互作用来影响行星的能量平衡。此外，低质量的冷星，如附近的M8 V矮星TRAPPIST-1，在地球物质可能表现出额外的变化的区域，相对于太阳，在较长的波长发射出相当大一部分的通量。使用社区地球系统模式（CESM），我们调查的土地表面的组成和它的行星气候的影响在空间上均匀的背景下，完全陆地覆盖的行星与干燥的大气层在轨道分离的TRAPPIST-1d，TRAPPIST-1 e，和TRAPPIST-1f。我们使用经验推导出的光谱的四个陆地组成的端元（花岗岩，方解石，旱成土，沙丘砂）和复合光谱的TRAPPIST-1这些模拟和比较这些模型输出的aquaplanet和几个溶胶光谱控制的情况下。我们报告了约50 K的全球平均地面温度的差异，大气旋转特征的变化，并减少跨赤道热传输的情况下，在红外线（方解石和沙丘砂）具有较高的吸收性的地壳材料，如花岗岩或干燥的土壤中使用的材料之间。一个水行星TRAPPIST-1d的情况下，在一个不稳定的失控温室制度的结果。因此，我们证明，确定大陆陆块的组成和组成对于准确确定类地系外行星的气候至关重要。
2020-11-06 astro-ph.EP
MRO/CRISM Retrieval of Surface Lambert Albedos for Multispectral Mapping of Mars with DISORT-based Rad. Transfer Modeling: Phase 1 - Using Historical Climatology for Temperatures, Aerosol Opacities, & Atmo. Pressures
我们讨论了基于DISERT的辐射转移管道（“CRISM_LambertALB”）的大气和热校正的MRO/CRISM数据在多光谱映射模式（~200米/像素，72个光谱通道）。目前，在该系统的第一阶段版本中，我们使用气溶胶光学厚度，地面温度和低大气温度，所有这些都来自火星全球探测器热发射光谱仪（MGS-TES）数据的气候学，以及来自MGS火星轨道器激光高度计（MOLA）的表面高度。基于DISort的模式将尘埃和冰气溶胶光学厚度（缩放到CRISM波长范围）、表面压力（由MOLA高度计、MGS-TES低层大气温度计和基于Viking的压力气候学计算）、地面温度、重建的仪器测光角和测量的I/F光谱作为输入，然后输出朗伯朗伯光谱。朗伯光谱在地质学上是有价值的，因为它允许矿物成分的估计。在这里，I/F被定义为CRISM测量的辐射率与火星上太阳辐照度的比值除以$π$。在讨论了管道软件系统的能力和局限性后，我们展示了它在几个多光谱数据立方体上的应用：火星北部冰帽的外部，Tyrrhena Terra，以及凤凰号任务的着陆点附近。对于北极冰冠附近的冰谱，为了正确校正H_{2} O冰带在2.0 $μ$ m附近的CO2吸收，需要考虑气溶胶。在软件开发的未来阶段，我们打算直接使用CRISM数据，以检索气溶胶光学厚度，表面压力和地面温度的时空图。
2009-03-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Resolved Spectrophotometric Properties of the Ceres Surface from Dawn Framing Camera Images
我们提出了一个全球性的分光光度表征谷神星表面使用黎明分幅相机（FC）的图像。我们确定的光度模型，产生最好的结果，光度校正图像。在接近谷神星时获得的校正FC图像被组装成全球地图和彩色地图。一般来说，谷神星上的色彩和颜色变化是静音的。该地图主要由Vendimia Planitia中的一个大型圆形特征主导，该特征从HST图像中已知（Li等人，2006年），并点缀着较小的明亮特征，主要与新鲜的陨石坑有关。表面上的主要颜色变化是由这些陨石坑内和周围的“蓝色”物质表示的，与平均地形相比，这些陨石坑在可见光波长范围内具有负的光谱斜率。我们还采用指数光度模型绘制了相位曲线的变化，这是一种以前应用于小行星灶神星的技术（Schröder et al.，2013年b）。谷神星的表面散射光线的方式与灶神星不同，因为几个看起来很新鲜的陨石坑的喷出物可能是光滑的而不是粗糙的。高弹性、蓝色和身体光滑度似乎都是年轻的指标。蓝色可能是由喷射物质的干燥造成的，类似于Poch等人实验中的层状硅酸盐/水冰混合物。一些蓝色地形的物理平滑度与最初的液体状态一致，可能是由于地下水冰的撞击融化。我们在Ernutet陨石坑附近发现了红色地形（正光谱斜率），De Sanctis等人（2017）在那里检测到有机物质。大型Vendimia Planitia特征的分光光度特性表明它是一个palimplant，与Marchi等人（2016）…
2020-11-07 astro-ph.EP
Understanding Trends Associated with Clouds in Irradiated Exoplanets
与以前探索的热木星大气层的属性之间的关系，几何学和入射恒星通量没有表现出明确的相关性，揭示了我们的重新分析Q 0到Q14开普勒数据。如果云主要与这些辐照大气中的云有关，则整体建模方法需要将以下属性联系起来：恒星辐射的强度（因此也决定了大气环流的强度和深度），几何图形（它控制着被吸收的星光的比例和主要被吸收的压力水平）以及嵌入云粒子的属性（决定了云度）。云特性的预期多样性使得几何散射和恒星通量之间的任何相关性都很弱，并且具有相当大的分散性。在散射体和吸收体的垂直均匀分布的限制下，我们使用一个分析模型和标度关系来关联辐射大气和光子沉积层的温度-压力剖面，并估计云粒子是否会被大气环流抬升。我们推导出了一个根据云的性质计算日冕光谱的解析公式，并将其与Evans等人（2013）测量的HD 189733 b日冕光谱进行了比较。此外，我们表明，光学相位曲线是否是平坦的或正弦曲线取决于粒子是小还是大的克努森数定义。这可能解释了为什么开普勒-7b显示出凝结物丰度纵向变化的证据，而开普勒-12 b没有显示出凝结物存在的证据，尽管两颗系外行星的入射恒星通量相似。
2013-09-26 astro-ph.EP astro-ph.GA
The Albedos, Sizes, Colors and Satellites of Dwarf Planets Compared with Newly Measured Dwarf Planet 2013 FY27
2013 FY 27是第九个本质上最亮的海王星外天体（TNO）。我们用ALMA在热波长下观察了2013 FY 27，用麦哲伦在光学波长下观察了它，以首次确定它的大小和轨道，并将其与其他矮行星进行比较。2013 FY 27的几何半径为0.17 -0.030+0.045，有效直径为D = 765 +80-85 km。2013 FY 27的大小在最大的几个TNO之间的过渡区域内，这些TNO具有比较小的TNO更高的反射率和更高的密度。没有发现明显的短期光学光变曲线，在数小时和数天内的变化小于0.06 mags。2013 FY 27的斯隆光学颜色为g-r=0.76 +-0.02和r-i=0.31 +-0.03 mags，这是一种中等红色。这种颜色不同于10个最大的TNO的中性或红外颜色，使2013 FY 27成为已知最大的中等红色TNO之一，它只是开始被看到，并且在直径小于800公里的地方大量存在。这表明，一些物理上不同的东西可能与大于800公里的TNO有关。这可能是因为中度红色的表面较老或冰含量较低，而大于800公里的TNO具有较新的表面或能够保持更易挥发的冰。它也可能是大于800公里的TNO更充分地分化，使它们具有不同的表面成分。通过哈勃太空望远镜的观测，发现了一颗距离0.17角秒、比2013 FY 27暗3.0 +-0.2马格西的卫星。几乎所有最大的TNO都有卫星，2013 FY 27…
2018-09-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
An idealized general circulation model for the atmospheric circulation on the ice giants
本研究开发了一种冰巨行星理想化大气环流模型，探究发现模拟区域足够深时动力过程主导大气环流，解释了天王星与海王星流动相似的原因，为后续模型开发和任务数据解读提供基础。
2025-09-21 astro-ph.EP physics.ao-ph
Ice Giant Atmospheric Science
这份白皮书是为支持美国宇航局2023-2032年行星十年调查而撰写的，概述了10个主要问题，重点是天王星和海王星大气的起源，演变和当前过程。在未来十年中优先考虑这些问题将大大提高我们对这类独特行星的理解，自旅行者号飞越以来，这些行星在很大程度上尚未被探索。研究冰巨人的大气层将极大地帮助我们了解整个太阳系的起源和演化，以及越来越多的包含海王星质量行星的系外行星系统。
2020-10-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
Atmospheric Electricity at the Ice Giants
旅行者2号在天王星和海王星探测到闪电，而银河宇宙线（GCR）电离也会在整个行星大气中产生较弱的电过程。闪电是对流的指示器，而远离风暴的电过程调节云的形成和化学，特别是如果没有太阳辐射来驱动其他机制。冰巨星在太阳系中似乎是独一无二的，因为它们距离太阳足够远，与GCR相关的机制对云和气候具有重要意义，但也有足够的对流发生闪电。本文回顾了观测（来自旅行者2号和地球）、数据分析和建模，并考虑了未来任务的选择。建议为未来的轨道器配备无线电、高能粒子和磁仪器，并为现场观测配备类似惠更斯的大气电学传感器。天王星闪电也有望被地面射电望远镜探测到。
2020-02-07 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.space-ph
Cometary airbursts and atmospheric chemistry: Tunguska and a candidate Younger Dryas event
我们发现1908年通古斯卡空中爆炸事件和硝酸盐增强GISP2H和GISP2冰芯电离的大气化学变化模型之间的协议，加上一个原因不明的铵穗。然后，我们考虑在新仙女木开始（YD）的候选彗星的影响。大量的NO_x生成和O_3消耗估计值无法精确外推，但冰芯峰值要低得多，可能是采样分辨率不够所致。铵和硝酸盐峰值已被归因于生物质燃烧在YD发病GRIP和GISP2冰芯。类似的结果在通古斯卡冰芯数据中得到了很好的解决，但森林火灾太小了，无法解释这一点。从彗星直接输入到大气中的氨对于YD冰芯数据来说是足够的，但对于通古斯卡数据来说则不然。一个类似于哈伯过程的过程，由彗星或地表水、大气氮、高压和可能来自彗星的催化铁贡献的氢，原则上可以产生氨，解释了两个数据集中的峰值。
2010-05-09 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.geo-ph
MAIC-2, a latitudinal model for the Martian surface temperature, atmospheric water transport and surface glaciation
火星大气-冰耦合器MAIC-2是一个简单的纬向模型，它包括一套地面温度、大气水输送和水冰表面质量平衡（凝结减去蒸发）的参数化。它直接由近日点的轨道参数椭圆度、偏心率和太阳经度（Ls）驱动。地面温度由当地日照温度方案描述，该方案使用每日和纬度相关的辐射平衡。水的蒸发速率由自由对流的表达式计算，由水蒸气和环境空气之间的密度差驱动，冷凝速率由任何超过局部饱和压力的水蒸气立即冷凝的假设得出，并且水蒸气的大气传输近似于瞬时混合。忽略了冰沉积物的冰川流动。采用恒定轨道参数进行的模拟表明，低纬度有利于高纬度地区的冰沉积，反之亦然。在过去1000万年的轨道参数的计算历史驱动的一个瞬态的情况下，在最近的400万年产生基本上单调增长的极地冰存款，和一个非常好的协议与观察到的当今极地分层存款。厚厚的极地沉积物有时会继续形成延伸到中纬度的薄冰沉积物，这证实了高纬度地区“冰河时代”的想法。
2010-04-23 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.geo-ph
Comment on "Atmospheric ionization by high-fluence, hard spectrum solar proton events and their probable appearance in the ice core archive" by A.L. Melott et al
Melott et al. [2016]表明，单个太阳质子事件（SPE）可以检测到冰芯中的硝酸根离子尖峰。他们使用1956年2月23日的高通量、高能量（硬谱）SPE来计算HNO 3从地表到46 km的增强，相当于在GISP 2 H冰芯中观察到的~120 ng cm-2硝酸根离子尖峰。Melott等人[2016]的方法存在根本性缺陷，因为它只考虑了SPE产生的硝酸盐的绝对柱负荷，而不是平流层中预先存在的硝酸盐。由广泛观察支持的建模研究[Duderstadt等人，2014年，2016年，和这条评论]显示平流层中下部的背景HNO 3相当于2000至3000 ng cm-2硝酸盐。在估计SPE对可能最终保存在冰芯中的硝酸根离子沉积的增强作用时，也必须包括这些高水平的背景硝酸根。1956年的SPE导致大气中HNO 3的柱负荷增加不到5%，不足以解释在GISP 2 H冰芯中看到的硝酸盐峰值。即使极端的SPE增强也不能解释在冰记录中观察到的硝酸盐峰值（通常增加数百%）[Duderstadt等人，2016年]。将冰芯中的硝酸根离子与SPE联系起来的现实机制尚未建立。现在是时候把寻找SPE的指标从硝酸根离子转移开了：硝酸根离子不能作为冰芯记录中单个SPE的替代物。
2016-07-08 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Distribution and intensity of water ice signature in south Xanadu and Tui Regio
卡西尼号的仪器揭示了土卫六的表面，显示了湖泊中液态碳氢化合物的存在，以及干燥的河床等特征。为了研究土卫六水道中的沉积物输送并绘制这些地形中水冰特征的分布图，我们使用一个辐射转移模型来反演地表水，通过一个原始的方法估计VIMS误差。我们还建立了一个标准的强度的水冰签名。对辐射转移模型的调整表明，土卫六气溶胶的分形维数比以前认为的要高，大约在2.3 - 2.4之间。我们发现，在图伊地区的边缘，下游的水冰信号越来越多，这可能对应于冲积扇，三角洲或火山口边缘。我们还观察到一个非常低的水冰的信号Tui Regio，与该地区的中心区域和边界之间的正梯度，可能是由于厚度变化的钙长石层。河床在误差条内显示从通道顶部到底部的粒度减小。
2021-05-06 astro-ph.EP physics.geo-ph
Atmospheric ionization by high-fluence, hard spectrum solar proton events and their probable appearance in the ice core archive
太阳高能粒子破坏大气层，导致产生氮氧化合物。有人认为，一些这样的事件是可见的硝酸盐层的冰芯，产生档案的能量，高通量太阳质子事件（SPE）。由于这些物质从平流层上部向下传输的速度缓慢，因此一直存在争议;过去基于分析计算的数值模拟显示，平流层中部以下的电离作用非常小。这些模拟有不足之处：它们只考虑软SPE和狭窄的能量范围;光谱拟合选择不当;除了少数例外，空气簇射中的次级粒子被忽略。使用改进的模拟，以下质子诱导的空气淋浴的发展，我们发现与最近的实验显示大量的过量电离到5公里的一致性。我们计算硝酸盐可从1956年2月23日SPE，这有一个高通量，硬光谱，以及解决相关的硝酸盐峰值在格陵兰冰芯。这是第一次，我们发现这一事件可以解释冰芯数据与及时（约2个月）运输向下46公里和表面之间，从而表明档案的高通量，硬光谱SPE覆盖了过去几千年。我们讨论了这一结果的解释，以及缺乏一个明确定义的硝酸盐尖峰与软谱1972年8月3日至4日SPE。我们认为，硬谱SPE，特别是在6个月的极地冬季，在冰芯中是可检测的，需要做更多的工作来调查这一点。
2016-02-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
HAMSTER: Hyperspectral Albedo Maps dataset with high Spatial and TEmporal Resolution
Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt（德国航空航天中心）；Federal Office of Meteorology and Climatology (MeteoSwiss)（瑞士联邦气象和气候局）
提出基于主成分分析回归算法，结合MODIS数据与实验室高光谱反射率测量，生成覆盖400-2500 nm波长、0.05°空间分辨率、10 nm光谱分辨率和1天时间分辨率的高光谱反照率地图，用于改进地球能量收支计算和气候模拟。
2026-05-25 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ao-ph
Reply to comment by K.A. Duderstadt et al. on "Atmospheric ionization by high-fluence, hard spectrum solar proton events and their probable appearance in the ice core archive"
Duderstadt等人[2016 b]评论说，Melott等人[2016]对太阳质子事件（SPE）形成硝酸盐的研究以及与冰芯档案的比较是“根本性缺陷”，因为它不包括平流层中预先存在的HNO 3。我们表明，他们夸大了我们的研究结果和工业化前的硝酸水平在他们的模型中预测的增强，并未能证明这一论断。我们的可行性研究将预期的SPE硝酸盐生产与地面实况测量相匹配。不清楚他们的方法是否更现实，缺乏详细的机制并不能否定我们的结果。模型不可能比它们提供的信息更好，在这种情况下，仍然存在重大的未知数和不确定性，特别是在极地平流层云的作用和与构成低边界条件的宇宙射线的可能相互作用方面。Duderstadt等人[2014; 2016 a]使用了不完整、约束不良和不正确的初始和边界条件，并且他们继续在不确定结果的基础上进行主张。与此同时，Smart等人[2014]确定了一系列冰芯硝酸盐峰值，此后McCracken和Beer [2015]在10 Be中证实了这一点。Melott等人[2016]通过计算再现了迄今为止唯一主要球囊测量的电离分布。我们表明，我们计算的硝酸盐增强与测量结果一致，考虑到目前的不确定性水平，极端SPE可能会产生偶尔的硝酸盐峰值，增加数百%。与其重复旧的论点来驳回硝酸盐作为SPE的代理，现在是一个专门的，精细的分辨率，多参数，复制冰芯场运动来解决这一争论的时候了。
2016-06-28 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
