重跑 WASP-43b 的 MIRI 相位曲线

先打开实际数据产品

下载下方公开科学包，解压到普通文件夹。包内有选定的原始 HDF5 产品、保留全部行的 CSV 导出、来源配置、署名、逐文件校验值、独立 Python 脚本和固定输出。无需取得网站的源码仓库。requirements.txt 固定了 NumPy、SciPy 与 h5py 版本。

                    python3 -m venv .venv
. .venv/bin/activate
python -m pip install -r requirements.txt
python -W error replay-miri.py
python -W error replay-thermal.py
                  

观测来自 JWST DD-ERS 第 1366 号项目的第 11 次观测，采用 MIRI 低分辨率无缝光谱模式。作者发布的完整 ZIP 为 11,533,870 字节，公开 MD5 是 d14c633b7cdc15a9c990a92cc4fc9b86。科学包保留选定文件的原字节，并记录 SHA-256。原 API 快照写明 CC BY 4.0，保留十八位数据创建者的姓名。

Eureka v1 是一套处理的名称。原文报告使用 Eureka 0.9、jwst 1.8.3、CRDS 11.16.16 和 context 1018；这里从其提取完成的产品开始重算。

提取产品包含 9216 个采样时刻、十四个波长通道。通量已经过标定、背景处理与中值归一化，不是探测器像素。白光波段为五至十点五微米。最后三个光谱通道仍在文件中，但因论文说明的阴影区效应，不参与主要分析。白光波段按来源配置读取，数组上的单波长属性原样保留。

对应阅读：Taylor James Bell and the 17 other named Zenodo creators, Products and Models for Nightside clouds and disequilibrium chemistry on the hot Jupiter WASP-43b · Taylor J. Bell et al., Nightside clouds and disequilibrium chemistry on the hot Jupiter WASP-43b

对齐时间，保留剔除的行

提取文件的 BMJD_TDB 数值在 59914 附近，图表产品却保存 2459914 附近的数值，继承的属性仍写 BMJD_TDB。直接比较实际数组，可以确认图表时间等于提取时间从第 779 个积分起，加上 2400000.5；浮点表示下最大差异约八十微秒。这个偏移只加一次。

原分析裁掉最初 779 个积分，约 134.2 分钟。图表产品保留 8437 行，其中 Eureka v1 有 8424 个有限通量值。两份 CSV 分别保留全部对应行、原积分序号、NaN 与来源掩码。脚本读入以后再选拟合样本。

标称积分时长为 10.34 秒，实际采样中位间隔约 10.338828 秒，最大间隙约 47.74 秒。数组提供采样中点，没有给出逐次读出的精确响应权重。均匀十秒曝光是注明的近似，原有中点和间隙仍然保留。

处理后的纵轴是相对恒星基线的系统亮度差，主凌星时会出现负值，因为行星挡住了恒星。当前谐波拟合把主凌星与二次食附近各 0.045 圈的区间剔除，用 6589 个实际点估计未遮挡时的行星亮度变化。

对应阅读：Taylor James Bell and the 17 other named Zenodo creators, Products and Models for Nightside clouds and disequilibrium chemistry on the hot Jupiter WASP-43b · Taylor J. Bell et al., Nightside clouds and disequilibrium chemistry on the hot Jupiter WASP-43b

五个系数一起拟合、一起传播

按 EPF 文件 Value 列提供的周期与历元计算轨道相位，谐波角从几何二次合起算。模型包含一个常数，以及一阶、二阶正余弦：

每个系数赋予均值为零、标准差为 0.02 的正态先验。这比实际光比宽得多，但仍是归一化的有限先验。用 $X$ 表示设计矩阵，$S$ 为对角误差协方差，$P$ 为先验协方差。将二次型配方，完整系数后验为：

脚本保存 4096 份联合抽样、随机种子和完整协方差。按 Value 列历表，峰值相对几何二次合提前约七点三二度，条件第十六与第八十四百分位约为七点零三度和七点六零度。未遮挡峰值约为百万分之 5764，极小值约为百万分之 1587。按给定对角误差，约化卡方约为 0.997。

极小值出现在偏移后的相位。若固定在主凌星相位，预测的未遮挡夜侧光比约为百万分之 1628。曲线极小值与指定夜侧相位的亮度，是两种不同的摘要量。

这些结果以已完成的处理产品为条件。原去趋势过程的联合后验及时间协方差没有随产品提供。处理后误差已经包含来源的散布处理，不能再自动乘一次拟合因子。四套处理使用同一批光子，因此作为敏感性比较保留，不相乘成四份独立似然。

对应阅读：Taylor J. Bell et al., Nightside clouds and disequilibrium chemistry on the hot Jupiter WASP-43b · Taylor James Bell and the 17 other named Zenodo creators, Products and Models for Nightside clouds and disequilibrium chemistry on the hot Jupiter WASP-43b

改一组历表，再看残差假设

如果改用 EPF 中高斯先验的中心，而不是 Value 列的值，简单谐波峰值会移到约八点零四度。来源历元距离这次观测约 4893 圈，一点很小的周期差也会逐圈积累，足以影响这里的亮度偏移。

来源轨道模型还包含光行时。按标称圆轨道估计，延迟约十五点一秒，折合轨道相位约零点零七七度。这里的谐波重算相对几何二次合计时，保留两种约定的区别。独立传播已给出的周期与历元先验宽度，约得到五十五秒。这是输入先验的传播量；轨道联合后验仍需原拟合的周期与历元协方差。

本样本相邻残差相关很小，约为 0.004。另一项计算把残差按最多六十四个连续积分分块，不跨过删去的行或大间隙，再随机改变各块的符号。峰值范围约为六点九五至七点六五度。这项残差敏感性实验与条件后验并列保存，分别说明各自用了什么假设。

对应阅读：Taylor J. Bell et al., Nightside clouds and disequilibrium chemistry on the hot Jupiter WASP-43b · Taylor James Bell and the 17 other named Zenodo creators, Products and Models for Nightside clouds and disequilibrium chemistry on the hot Jupiter WASP-43b

给同一条曲线不止一幅图

用投影章节中非零的 Fourier 系数反演，固定输出得到一幅正经度亮度图，再加上一项三阶余弦，得到另一幅。两者的理想侧视、各向同性、无食相位曲线相同。这一步没有把亮度变成气体温度。

地图脚本还在实际保留时刻建立有限可见性矩阵，取每隔三十二个样本的点，以及二次食附近全部时刻。十三列代表到六阶、纬度无关的亮度模式，并保存两组表面分辨率。仅相位采样仍有四个消失方向，加入食采样后十三列都有非零响应。允许纬度变化会再增加未知量，判断弱响应方向还要与观测噪声比较。

对应阅读：Nicolas B. Cowan and Eric Agol, Inverting Phase Functions to Map Exoplanets · Rodrigo Luger et al., STARRY: Analytic Occultation Light Curves

用另列的合成观测比较热输运

第二个脚本从独立求得的热层生成二十四个合成全波段观测点，加入已知百万分之十二的高斯误差，再比较反照率与热容量、相对角流速的乘积。这组数据不属于 MIRI 实测。

最初的粗有限先验，让反照率的几个百分位全落在同一节点。这次分辨率不足的结果也保留下载。细化计算保留整个参数矩形上的先验质量，把一块固定内部区域进一步分格，按每格面积给节点权重。输出包含细分前后比较、全部最终节点与后验概率。百分位仍描述明确给出的有限加权先验，细化变化也属于结果。

沿一条精确稳态退化线，热容量加倍、流速减半，地图不变。实验可以给它们的乘积一个范围，也能展示为什么不能分开测量两者。真实 MIRI 光覆盖有限波段，还受大气结构影响；直接把这份谐波拟合写成测得 Bond 反照率，会跳过光谱与全波段能量之间的推断。

换一份数据时，也可以先问这些具体问题：文件数值究竟采用哪种时间系？删去了什么？纵轴包含什么？哪些产品共用光子？误差区间以哪些处理结果为条件？随后再打开投影过程，解释亮度图。

对应阅读：Nicolas B. Cowan and Eric Agol, A Model for Thermal Phase Variations of Circular and Eccentric Exoplanets · Nicolas B. Cowan and Eric Agol, The Statistics of Albedo and Heat Recirculation on Hot Exoplanets