[科普中國]-行星平衡溫度

行星平衡溫度（英語：Planetary equilibrium temperature）是一個(gè)理論上的行星表面溫度。該理論簡單地將行星當(dāng)成黑體，并且行星的外在熱源只有母恒星。在這個(gè)模型中并不考慮行星是否存在大氣層，因此溫室效應(yīng)并不列入考慮。所以，依照這個(gè)模型計(jì)算的溫度值是一個(gè)理論上的黑體溫度，也就是行星的表面是理想化的。

簡介行星平衡溫度（英語：Planetary equilibrium temperature）是一個(gè)理論上的行星表面溫度。該理論簡單地將行星當(dāng)成黑體，并且行星的外在熱源只有母恒星。在這個(gè)模型中并不考慮行星是否存在大氣層，因此溫室效應(yīng)并不列入考慮。所以，依照這個(gè)模型計(jì)算的溫度值是一個(gè)理論上的黑體溫度，也就是行星的表面是理想化的。

其他研究人員以不同的名稱描述這項(xiàng)概念，例如行星的“平衡黑體溫度”，或“有效輻射發(fā)射溫度”。相似的概念則包含了全球平均溫度、全球輻射平衡、全球平均表面大氣溫度，前述概念都考慮到全球變暖的相關(guān)效應(yīng)。1

理論模型本理論考慮行星和恒星均為球體，并且都是完美的黑體。行星表面依照其組成等特性而有一定的反照率，并且只吸收部分輻射。根據(jù)斯特藩－玻爾茲曼定律，恒星是向各方向發(fā)散等量輻射的均向輻射體，并且輻射傳遞距離與行星軌道的半長軸相等。行星表面吸收并未被反射的輻射并被加熱。因?yàn)樾行且彩亲裱固胤柶澛傻暮隗w，所以會釋放輻射并損失能量。當(dāng)恒星傳遞到行星的能量和行星輻射釋放的能量相等時(shí)就會呈熱平衡狀態(tài)。1

在太陽系外行星上的應(yīng)用對太陽系外行星而言，母恒星的溫度可以借由普朗克黑體輻射定律和恒星的表面顏色算出。計(jì)算出溫度后可利用赫羅圖決定恒星的絕對星等，之后再和其他觀測資料一起推算出恒星與地球的距離和體積。天文學(xué)家以觀測資料對行星軌道進(jìn)行模擬以取得包含和母恒星距離等軌道根數(shù)。最后天文學(xué)家使用假設(shè)的反照率推測系外行星表面的平衡溫度。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

胡建平 - 副教授 - 西北工業(yè)大學(xué)