Exomoon indicators in high-precision transit light curves
虽然太阳系包含的卫星比行星多20倍，但迄今为止，在已知的数千颗太阳系外行星中，没有一颗卫星被证实围绕着任何一颗行星。简单地确定最有希望的外来卫星候选者的工具可能有助于简化后续研究。在这里，我们研究了三个exomoon指标，如果建立完善的行星模型拟合行星-月球过境光变曲线：过境时间变化（TTV），过境持续时间变化（TDV），和明显的行星过境半径变化（TRV）。我们重新评估在现实条件下，以前提出的exomoon签名在TTV和TDV系列。我们模拟了一颗有一颗卫星的凌日系外行星的光变曲线。这些模型的光变曲线，然后与一个行星只过境模型，假装没有月亮，我们探索由此产生的TTV，TDV和TRV系列月球的证据。先前描述的椭圆形的TTV-TDV图中的系外行星与卫星出现只有高密度的卫星。低密度卫星扭曲了TTV和TDV系列的正弦形状，这是因为它们对行星-月球凌日的光度贡献。足够大的卫星可以产生周期性的可见TRV。我们发现开普勒和PLATO在探测模拟亮（$m_V=8$）星周围的外月诱导TRV效应方面具有相似的性能。然而，这些恒星在开普勒样本中很罕见，但在PLATO样本中却很丰富。此外，PLATO的高节奏产生更强的TTV信号。凌日半径测量序列的周期图可以指示月球的存在。TTV和TDV系列有卫星的系外行星可能比以前假设的更复杂。我们建议TRV可能是一种更有前途的手段，以确定系外卫星在大型系外行星调查。
2020-04-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Properties of microlensing events by wide separation planets with a moon
我们研究了具有卫星的行星与其主星相距甚远的行星系所引起的微透镜事件的性质。从这次调查中，我们发现，月球的功能一般出现在一个非常短的持续时间的扰动的透镜事件引起的宽分离行星的光滑不对称的光变曲线，因此，它可以很容易地从负责整体不对称的光变曲线的行星功能区分。对于爱因斯坦半径为$\sim 2$ AU的典型银河系透镜事件，可以注意到由束缚行星引起的光变曲线的不对称性高达$\sim 20$ AU。我们还发现，随着预计的星-行星距离的增加，宽行星系的扰动逐渐由月球主导，最终由系统产生的事件的光变曲线表现为行星本身的单透镜光变曲线，加上月球引起的持续时间很短的扰动，这是一颗恒星和一颗行星引起的事件的代表性光变曲线，除了在爱因斯坦的时间尺度上。我们还研究了在宽行星透镜事件中有限源星对月球特征的影响。从这项研究中，我们发现，当月球焦散是充分分离的行星焦散，月球焦散的大小，源半径的比率的下限造成$\geq 5\%$月球偏差主要取决于投影的行星-月球分离，无论月球/恒星质量比，它降低行星-月球分离变得更小或更大的行星爱因斯坦半径。
2016-06-02 astro-ph.EP
Transit Model of Planets with Moon and Ring System
自从第一颗系外行星被发现以来，人们一直在寻找那些最适合生命开始和进化的行星。然而，由于观测偏差，迄今为止发现的大部分行星都是气态巨星，排除了它们的可居住性。然而，如果这些热木星位于其宿主恒星的宜居带，并且如果岩石卫星绕它们运行，那么这些卫星可能适合居住。在这项工作中，我们提出了一个模型，考虑行星周围的卫星和行星环的存在下，行星过境模拟。月球的轨道被认为是圆形的，与行星轨道共面。恒星、行星、月球和环的其他物理和轨道参数可以在每次模拟中进行调整。可以根据需要模拟尽可能多的连续凌日。由于恒星表面上的斑点可能会产生类似于月球存在的信号，因此我们的模型也允许包含恒星斑点。模拟的结果是具有行星凌日的光变曲线。白噪声也可以被添加到光变曲线中，以产生类似于CoRoT和开普勒太空望远镜获得的曲线。目标是确定使用测光的卫星和/或环系统的可探测性标准。结果表明，用CoRoT探测半径小至1.3 R $_{\oplus}$的卫星和用Kepler探测半径小至0.3 R R_{\oplus}的卫星是可能的。
2011-11-23 astro-ph.EP
Detectability of extrasolar moons as gravitational microlenses
我们评估了引力透镜作为一种探测太阳系外卫星的技术。自2004年以来，引力微透镜已经成功地应用于太阳系外行星的探测。原则上，这种方法对低至地球质量甚至是地球质量的一小部分的质量都很敏感，因此研究太阳系外行星卫星的微透镜效应似乎是很自然的。我们探索最简单的三透镜系统，包含一颗恒星，一颗行星和一颗卫星。从微透镜的角度来看，这个系统可以被建模为一个特殊的三元组，具有与统一非常不同的分级质量比。由于月球围绕行星运行，行星与月球之间的距离与行星和恒星之间的距离相比很小。这样的配置可以导致焦散线的复杂干涉。我们目前的可探测性和检测极限通过比较三透镜光变曲线最适合的二元光变曲线所造成的双透镜系统，包括主恒星和行星-没有月亮。我们模拟放大模式，涵盖了一系列的质量和分离值，使用逆射线拍摄技术。这些模式是通过分析大量的光变曲线和拟合一个二进制的情况下，他们每个人。卡方标准被用来量化月球的探测能力，在一些选定的三透镜方案。我们的模拟结果表明，它是可行的发现太阳系外卫星通过引力微透镜通过频繁和高精度的监测异常银河系微透镜事件与矮源星。
2010-10-10 astro-ph.EP
Global Instability of Exo-Moon System Triggered by Photo-Evaporation
许多系外行星被发现在靠近其宿主恒星的轨道上，因此它们受到光蒸发的影响。先前的研究表明，开普勒任务探测到的大部分系外行星都被光蒸发严重侵蚀。在本文中，我们数值研究的影响，光蒸发的轨道演化的一个假想的月球系统围绕一颗行星。我们发现光蒸发对月球系统的稳定性至关重要。光蒸发会侵蚀地球的大气层，从而导致重大的质量损失。随着行星质量的减少，它的希尔半径缩小，其卫星的轨道半长轴和偏心率增加。当一些卫星接近其临界半长轴时，会触发月球系统的全球不稳定性，通常会导致两个，一个甚至零个幸存的卫星。一些丢失的卫星可能会逃离月球系统，成为一颗围绕恒星运行的新行星，或者进一步逃离，成为银河系中的一个自由漂浮物体。鉴于光蒸发的破坏性作用，我们推测，系外卫星在近距离行星（$<0.1$ AU）中不太常见，特别是那些围绕M型恒星的行星，因为它们的X射线亮度更高，从而增强了光蒸发。本研究所获得的经验教训可能有助于正在进行的/未来的外卫星搜索计划的目标选择。
2016-09-27 astro-ph.EP
Grand Theft Moons. Formation of habitable moons around giant planets
研究巨行星周围卫星的形成条件，通过N体模拟发现约32%的卫星在恒星宜居带内可宜居，潮汐加热影响显著。
2025-05-23 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
Worlds Without Moons: Exomoon Constraints for Compact Planetary Systems
系外行星探测的主要惊喜之一是发现了紧凑的行星系，其中许多行星居住在主恒星的0.5 AU范围内。近年来发现了许多这类系统，表明它们是相当常见的轨道结构。特别令人感兴趣的是那些主恒星质量较低的系统，因此有可能使一颗或多颗行星位于主恒星的宜居带内。地球的可居住性的贡献者之一是一个巨大的月球的存在，其潮汐效应可以稳定轴向倾斜变化，并增加潮汐池形成的速度。在这里，我们探讨的约束存在的卫星的行星在紧凑的系统的基础上希尔半径和罗氏极限的考虑。我们将这些限制应用于TRAPPIST-1系统，并证明大多数行星很可能是没有卫星的世界。
2017-04-07 astro-ph.EP
On the Detection of Extrasolar Moons and Rings
自从2000年发现一颗行星凌日其主恒星以来，已经发现了数千颗额外的系外行星和系外行星候选者，其中大部分是由美国宇航局的开普勒太空望远镜发现的。其中一些几乎和月球一样小。由于太阳系的卫星众多，其中有超过一百颗卫星围绕着八颗本地行星运行，而所有本地巨行星都显示出复杂的环系统，天文学家自然在过去几年开始寻找系外行星的卫星和环。我们在这里讨论的原则，已提出的观测方法，以寻找卫星和环以外的太阳系，我们回顾了第一次搜索。虽然迄今为止还没有明确证实exomoon或exoring，但理论和技术要求现在已经接近成熟。
2017-08-03 astro-ph.EP
Transits of extrasolar moons around luminous giant planets
除了类地行星，卫星也可以居住。目前还没有探测到任何系外卫星，但它们可能非常丰富。年轻的类木行星可以像M星晚期一样热，有效温度高达2000 K。如果行星与恒星的距离足够远（$\gtrsim10$ AU），可以直接成像，那么它们的卫星的凌日可能在它们的红外测光光变曲线中被探测到。这些卫星将被来自年轻行星的辐射加热，并可能受到潮汐摩擦的影响。虽然恒星照明将是微弱的超过5 AU，这些替代能源可以液化表面水的exoons数百万年。一颗质量与火星相同的H $_2$富O卫星围绕$β$ Pic b，其过境深度为$1.5\times10^{-3}$，这是近期技术所能达到的。
2016-03-01 astro-ph.EP
Exomoon Habitability and Tidal Evolution in Low-Mass Star Systems
太阳系外行星在其母恒星的宜居带（HZ）的发现导致了关于在HZ中绕行星运行的大质量卫星的可居住性的问题。在低质量恒星周围，HZ比类太阳恒星更接近恒星。对于这样一个HZ的行星-月亮双星，恒星的接近迫使一个接近的轨道，使月亮保持与行星的引力束缚。在这些条件下，潮汐加热，扭曲力矩和恒星扰动的影响成为重要的考虑外卫星的可居住性。利用一个模型，同时考虑动力学和潮汐相互作用，我们进行了一个计算的调查exomoon演化系统的HZ低质量恒星（$\lesssim 0.6\ M_{\odot}$）。我们表明，质量$\lesssim 0.2\ M_{\odot}$的矮星不能主机内的恒星HZ由于极端的潮汐加热在月球的可居住的系外卫星。来自中心恒星的扰动可能会继续对直到$\approx 0.5\ M_{\odot}$的HZ产生有害影响，具体取决于宿主行星的质量及其在HZ中的位置等。除了加热问题，潮汐和自旋扭曲引起的扭矩也会导致月球相对快速的向内螺旋运动。因此，在最丰富类型的恒星周围的HZ中的巨行星的卫星不太可能有可居住的表面。在潮汐加热强度较低的情况下，恒星扰动可能会通过促进长期加热和可能延长外卫星的HZ，对外卫星的可居住性产生积极的影响。
2017-07-21 astro-ph.EP
Detecting extrasolar moons akin to solar system satellites with an orbital sampling effect
尽管多年来的高精度观测，没有一个可用的理论技术允许确认在太阳系之外的卫星。目前的方法仅限于质量比太阳系中任何卫星的质量高一个数量级。我在这里提出了一个新的方法敏感的exoons类似于已知的卫星。由于凌日系外卫星轨道在天球平面上的投影，卫星更经常出现在与其行星的较大距离处。经过大约十几次随机采样的观测，光度轨道采样效应（OSE）开始出现在相位折叠的凌日光变曲线中，表明卫星的半径和行星距离。OSE的另外两个结果出现在行星的过境时间变化（TTV-OSE）和过境持续时间变化（TDV-OSE）中，这两个变化都允许测量月球的质量。OSE是允许表征多卫星系统的第一个效应。我推导和应用分析OSE描述模拟过境观测开普勒太空望远镜假设只有白噪声。像木卫三这样小的卫星可能在现有的数据中被探测到，M星是它们最有希望的宿主。质量是木卫三的10倍，成分相似（半径约为地球半径的0.86倍）的系外卫星很可能在现有的K星开普勒数据中找到，包括恒星宜居带的卫星。未来使用开普勒级测光（如Plato 2.0）进行调查，并在5年或更长时间内对单个视场进行永久监测，很可能会通过它们的OSE发现太阳系外卫星。
2014-04-30 astro-ph.EP
Post-main-sequence evolution of icy minor planets. III. water retention in dwarf planets and exo-moons and implications for white dwarf pollution
研究表明，白矮星（WD）大气层的污染来自小行星的吸积，但污染物质的确切性质，特别是在某些情况下水的证据尚未被理解。以前的工作研究了主序星周围的小行星和演化的宿主恒星中的水保持，以评估水在WD周围的小行星中生存的可能性。然而，所有这些研究都集中在小的，彗星大小到小卫星大小的小行星上，当He主导的WD对流区内的推断质量实际上也可以与更大质量的小行星兼容时。因此，在这项研究中，我们第一次探索了行星外矮行星或中等大小的卫星内的水保持，半径为数百公里。我们现在几乎涵盖了小行星的整个潜在质量范围。在这项研究中考虑的参数空间的其余部分是相同的，我们以前的研究，也包括多个WD祖星质量。我们发现，更大质量的小行星中的水保留仍然受到WD祖先质量的影响，但不像考虑小型小行星时那么严重。我们还发现，保水性现在几乎总是大于零。平均而言，在氦占主导地位的WD大气中检测到的水分数应至少为5%，无论假设的初始水成分如何，如果它来自一个冰矮行星或卫星的单一吸积事件。这一发现也加强了WD可居住性的可能性。为了最终确定我们以前和现在的调查结果，我们提供了一个代码，可以免费使用，作为对社区的服务。该代码通过插值计算冰和水的保留，涵盖了小行星和它们的宿主恒星的全部质量范围。
2017-08-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Stability of Tidal Equilibrium for Hierarchical Star-Planet-Moon Systems
受当前探索外卫星的启发，本文考虑了包含一颗恒星、一颗行星和一颗卫星的分层三体系统潮汐平衡的稳定性。在这种处理中，能量和角动量收支包括行星轨道、月球轨道、恒星自旋、行星自旋和月球自旋的贡献。目标是确定系统在恒定角动量约束下的最优能态。然而，由于完整的三体问题缺乏封闭形式的解，我们必须使用轨道的近似描述。我们首先考虑开普勒极限，发现临界能态是鞍点，而不是极小值，因此这些分级系统没有稳定的潮汐平衡态。然后，我们概括的计算，使月球轨道是由一个时间平均版本的圆形限制性三体问题。在后一种情况下，临界能态是一个浅的最小值，因此存在一个潮汐平衡态。然而，在这两种情况下，临界点的月球轨道位于边界之外（大约是希尔半径的一半），（以前的）数值模拟表明动力学不稳定。这些结果表明，恒星-行星-月球系统没有类似于二体系统的可行的长期稳定状态。
2016-07-27 astro-ph.EP
The Coupled Tidal Evolution of the Moons and Spins of Warm Exoplanets
Princeton University（普林斯顿大学）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics（加拿大理论天体物理研究所）；Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille, LNE, CNRS（巴黎天文台，巴黎文理研究大学，索邦大学，里尔大学，LNE，法国国家科学研究中心）
研究揭示了暖系外行星卫星与自转的耦合演化，发现卫星轨道不稳定导致卫星丢失，并影响行星倾角。
2025-10-31 astro-ph.EP
Consequences of dynamically unstable moons in extrasolar systems
在围绕其他恒星的紧凑轨道上绕着岩石系外行星运行的卫星经历了加速的潮汐演化，并且可以与它们的母行星合并，或者在哈勃时间内达到动力学不稳定的极限。我们审查的参数空间，卫星成为未绑定的，包括大气潮汐对行星自旋的影响。我们发现，这样的潮汐可以改变最终的结果，从合并逃逸，虽然在一个有限的参数空间。我们还跟踪了未束缚的卫星的进一步演化，并证明了压倒性的最有可能的长期结果是未束缚的卫星返回与其原始母行星碰撞。这种碰撞释放的尘埃估计达到光学深度约0.001，表现出几百开氏度的特征温度，并持续几千年。这些性质使得这些事件成为一个有吸引力的模型，用于新兴的中年主序星，这些恒星被观察到显示短暂的温暖尘埃云。此外，一颗行星和一颗在双曲线轨道上返回的卫星之间的后期碰撞可能会使一颗原本适合居住的行星绝育。
2022-10-05 astro-ph.EP
Perspectives on the Physics of Late-Type Stars from Beyond Low Earth Orbit, the Moon and Mars
本文探讨借助ESA载人及机器人探索计划，在近地轨道之外、月球与火星开展长期和紫外观测并部署恒星成像仪，以推进晚型星结构与动力学演化研究。
2024-10-24 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Magnetic field of gas giant exoplanets and its influence on the retention of their exomoons
该研究分析气态巨系外行星的磁场演化及磁-潮汐相互作用，揭示磁场强度、行星轨道位置对系外卫星留存的影响规律，并估算相关射电信号的FAST探测距离上限。
2024-03-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Venus-Mass Planet Orbiting a Brown Dwarf: Missing Link between Planets and Moons
太阳系行星的共面性使康德认为它们是由吸积盘形成的，而开普勒卫星在年轻恒星周围发现了数百个这样的吸积盘，以及数百个共面的行星系，这表明这种形成机制非常普遍。太阳系中的许多卫星，如木星的伽利略卫星，也是由聚集成巨行星的吸积盘形成的。我们在这里报告发现了一个中间系统OGLE-2013-BLG-0723 LB/Bb，它由一颗金星质量的行星绕着一颗褐矮星运行，它可以被看作是行星加恒星的缩小版本，也可以被看作是月球加行星绕恒星运行的放大版本。后一个类比可以进一步扩展，因为它们在一个更大的恒星体的势能中运行。对于形成于吸积盘外部的冰岩伴星，如天王星和木卫四，这三种类型的系统的标度质量和分离是相似的，这使我们认为恒星、棕矮星和行星周围的吸积盘内伴星的形成过程是相似的。
2015-07-13 astro-ph.EP
The fate of moons of close-in giant exoplanets
结果表明，近距离巨行星卫星的命运主要取决于行星在原行星盘中的迁移历史。当行星从雪线外向一个多天周期的轨道迁移时，随着行星的影响范围缩小，形成和形成的卫星变得不稳定。潮汐驱动的迁移比卫星的潮汐轨道演化更快。卫星最终会从靠近的系外行星周围被弹射出来，或者在恒星的潮汐影响它们的轨道之前被迫与它们相撞。如果卫星在靠近的系外行星周围被发现，它们不太可能是在原地形成的，相反，它们是在绕行星逆行的轨道上从原行星盘捕获的。
2010-07-15 astro-ph.EP
Traces of exomoons in computed flux and polarization phase curves of starlight reflected by exoplanets
探测系外行星周围的卫星是当前和未来天文台的主要目标。卫星被怀疑会影响岩石系外行星的可居住性，而恒星宜居带中的气态系外行星可能拥有丰富多样的卫星，以寻找地外栖息地。系外卫星将对系外行星信号做出贡献，但用目前的方法几乎无法检测到。目的：我们确定和分析的痕迹外卫星的时间变化的总和偏振通量的星光反射的类地系外行星和空间未解决的月球在所有相位角，与两个轨道的边缘上的几何形状。研究方法：我们计算的总通量和线性偏振通量，以及由系外行星与其月球沿其轨道反射的星光的线性偏振度P，占行星和月球盘的可见度的时间变化，并包括相互过境和相互日食的影响。我们的计算适用于450纳米的波长。结果：由于行星和月球的凌日和日食，总通量F显示出有规律的下降。由于行星凌日和月食，偏振P显示出规则的峰值，并且P可以在月球凌日和行星食期间增加和/或略微减少。F和P的变化将取决于行星和月球的半径、它们的反射特性和它们的轨道，并且比平滑的背景信号小大约一个数量级。凌日或日食的典型持续时间是几个小时。结论：由于行星和月球的凌日和日食，系外卫星的痕迹出现在行星-月球系统反射的太阳光的F和P中，并且可以在系外行星通量和/或偏振相位函数中搜索。
2018-07-26 astro-ph.EP
Tidal evolution of packed moon systems around an Earth-mass planet
East Texas A&M University（东德克萨斯农工大学）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）
研究地球质量行星周围紧密堆积卫星系统的潮汐演化，用REBOUND N体积分器及相关模块，在多种潮汐耗散参数下评估稳定性，发现地球质量行星可稳定容纳不同质量卫星数，其多卫星系统的存在依赖潮汐耗散，十亿年尺度下潮汐要更弱。
2026-07-17 astro-ph.EP
Initial conditions for tidal synchronisation of a planet by its moon
US Naval Observatory（美国海军天文台）
本文基于角动量守恒推导了行星被卫星潮汐同步的通用初始条件，该条件与行星内部结构无关，适用于收缩和扩张轨道及逆行运动，并通过太阳系实例和系外行星应用展示了其约束演化场景的能力。
2026-07-02 astro-ph.EP physics.class-ph
How Many Transiting Giant Planets Can JWST Search for Moons and Rotational Oblateness?
Princeton University（普林斯顿大学）
研究利用JWST噪声模型等预测其能搜寻有卫星和自转扁率的凌日系外巨行星数量，如对特定恒星周围行星，单次凌星观测在一定条件下可探测到相关特征，产量受多种因素影响，成功搜寻需普查行星及降低仪器和恒星相关影响。
2026-07-14 astro-ph.EP
Irregular moons possibly injected from the outer solar system by a stellar flyby
本文提出一次恒星近距离飞掠可同时解释海王星外天体动力学、不规则卫星起源及两者颜色分布，其中7.2%的原始TNO被注入行星区域，85%随后被逐出，其余部分具备被行星捕获的潜力。
2024-09-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
N-Body Simulation of the Formation of the Earth-Moon System from a Single Giant Impact
巨型撞击假说是地月系统形成的主要理论。已经建立了模型，可以产生一个具有适当质量和成分的碎片盘来创造我们的月球。模型也被创造出来，从一个碎片盘开始，最终合并成一个月球。到目前为止，还没有一个模型可以在一次模拟中产生稳定的地月系统。在这里，我们结合了这一领域最近发表的两个想法，以及一个新的引力中心模型，并生成这样一个模拟。此外，我们展示了如何的方法可以产生一个异质的，缺铁的月球从两个碰撞机构的地幔材料制成，和由此产生的地球的赤道面是显着倾斜的黄道面。模拟的准确性增加了我们的月球是由两个天体的暴力结合而产生的理论的可信度。
2013-07-26 astro-ph.EP
Exploring Kepler Giant Planets in the Habitable Zone
开普勒任务在其主星的宜居带（HZ）内发现了数百颗行星候选者，其中包括70多颗半径大于3地球半径（$R_\oplus$）的候选者，位于乐观宜居带（OHZ）内（Kane et al. 2016）。这些巨行星是大型地球卫星（或外卫星）的潜在宿主，这些卫星也存在于HZ中。计算了OHZ中的巨行星（$R_p =$ ~3.0- 25 ~ $R_\oplus$）的出现率，发现了G星的$(6.5 \pm 1.9)\%$、K星的$(11.5 \pm 3.1)\%$和M星的$(6 \pm 6)\%$的出现频率。我们比较这与以前估计的发生率类地行星在HZ的G，K和M星，发现如果每个巨行星有一个大的类地卫星，那么这些卫星是不太可能存在于HZ比类地行星。然而，如果每颗巨行星都拥有一颗以上的卫星，那么HZ中卫星的出现率将与类地行星相当，甚至可能超过它们。我们使用Chen & Kipping（2016）开发的质量-半径关系估计每个行星候选者的质量。我们计算每个行星的希尔半径，以确定任何附着的月球可能居住的行星的影响区域，然后计算未来成像任务的月球和行星的估计角间距。最后，我们估计径向速度半振幅的每个行星用于后续的观测。
2018-05-09 astro-ph.EP
Searching for Exosatellites Orbiting L and T Dwarfs: Connecting Planet Formation to Moon Formation and Finding New Temperate Worlds
L型和T型矮星跨越了主序星、棕矮星和行星质量天体之间的边界。由于这些原因，L型和T型矮星是探索行星形成和月球形成之间关系的完美实验室，有证据表明它们可能挤满了近距离的岩石卫星，尽管迄今为止还没有发现。围绕L或T矮星运行的卫星的发现将对行星，卫星甚至宇宙中的生命的性质产生变革性的影响。这些过境卫星将是美国宇航局詹姆斯韦伯太空望远镜的主要目标。在这份白皮书中，我们讨论了寻找围绕L和T矮星运行的过境卫星背后的科学动机，并认为将目前1至2米的美国光学/红外（O/IR）设施自动化并为其配备最近开发的低成本红外成像仪将使这些发现在未来十年内成为可能。此外，1至2米的O/IR舰队的自动化与瞬态和多信使事件的快速跟进具有高度的协同作用。
2019-03-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evidence for a Large Exomoon Orbiting Kepler-1625b
系外卫星是围绕我们太阳系以外的恒星运行的行星的天然卫星，目前还没有得到证实的例子。我们提出了新的观测候选exomoon与开普勒-1625b使用哈勃太空望远镜来验证或反驳月球的存在。我们发现的证据有利于月球假说的基础上，从一个大的过境exomoon一致的恒星的时间偏差和流量递减。自洽的光动力学模型表明，这颗行星的质量可能是木星的几倍，而系外卫星的质量和半径与海王星相似。由于我们的推断是由一个单一的，但高度精确的哈勃时期为主，我们主张未来的系统监测，以检查模型的预测和确认重复的月亮一样的信号。
2018-10-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Survivability of Moon Systems Around Ejected Gas Giants
我们研究的影响，行星遇到了喷出的气体巨行星的月球系统。我们进行了一套数值模拟的行星系包含三个小行星质量的行星（最里面的行星在3天文单位）的点，行星从系统中弹出。被抛出的行星有一个由100颗试验粒子卫星组成的初始系统。我们确定的生存概率的卫星在不同的距离，从他们的主行星，测量的最终分布的轨道要素，检查共振配置的稳定性，并表征的属性，从行星剥离的卫星。我们发现，卫星很可能在半长轴超过200行星半径（在我们的情况下为0.1天文单位）的轨道上生存。幸存卫星的轨道倾角和偏心率分布广泛，包括近双曲线轨道和逆行轨道。我们发现，在两体和三体平均运动共振的卫星的很大一部分也幸存下来的共振完好的行星弹射。月球与行星的相互作用，特别是在存在平均运动共振的情况下，可以通过潮汐弯曲使卫星内部熔融数十亿年，就像在太阳系的气体巨行星的卫星中看到的那样。考虑到生命可能存在于伽利略卫星欧罗巴的地下海洋中，这些结果对流浪行星的卫星上的生命有影响-这些行星在银河系中漂移，没有宿主恒星。
2018-09-15 astro-ph.EP
Water ice lines and the formation of giant moons around super-Jovian planets
大多数已知质量的系外行星与类太阳恒星的距离都比木星重，这就提出了一个问题，即这些行星是否伴随着可探测的、可能适合居住的卫星。在这里我们模拟了超级类木行星周围的吸积盘，发现可以形成质量与火星相似的巨型卫星。我们的研究结果表明，伽利略卫星是在木星吸积的最后阶段形成的，当时环绕木星的圆盘足够冷。但是，与其他研究相反，我们的假设表明，木星仍然是从环日盘喂养，它的主要卫星不可能在环日星云完全光蒸发后形成。为了抵消由于I型迁移导致的卫星进入行星的稳定损失，我们提出木星和超木星系外行星周围的水冰线充当了卫星的迁移陷阱。然而，在10^4年内的间隙打开期间，热量转换穿过圆盘，这使得它们作为月球陷阱的效率低下。这表明了行星和月球形成的根本区别。我们发现，在超级类木行星周围大约15 - 30木星半径处，可以形成比已知最小的系外行星还要大的冰卫星。它们的大小意味着开普勒和柏拉图太空望远镜以及欧洲极大望远镜都可以探测到。
2015-05-05 astro-ph.EP
Transit Light-curves for Exomoons: Analytical Formalism
测光凌日法一直是探测和表征系外行星的最有效方法，因为几个地基和天基调查任务使用这种方法发现了数千颗系外行星。随着即将到来的下一代大型望远镜的出现，在这些系外行星系统中探测到系外卫星是非常有可能的。在本文中，我们提出了一个全面的分析形式主义，以模拟这样的月球托管系外行星的过境光变曲线。为了实现分析形式主义，我们考虑了围绕主行星的系外卫星的圆形轨道，这确实是潮汐锁定卫星的情况。形式主义使用的半径和轨道属性的宿主行星和它的卫星作为模型参数。行星和月球轨道的共对准或非共对准使用两个角度参数进行参数化，因此可以用于模拟恒星-行星-月球系统的所有可能的轨道对准。这种形式主义也提供了独特的和直接的解决方案，每一个可能的恒星-行星-月球三个圆形体的路线。利用导出的公式，还给出了几个有代表性的光变曲线。
2022-07-31 astro-ph.EP
Survival of exomoons around exoplanets
尽管进行了多次尝试，但迄今为止还没有任何一颗系外卫星得到确认。像CHEOPS这样的新任务旨在描述以前探测到的系外行星，并有可能发现系外卫星。为了优化搜索策略，我们需要确定那些最有可能拥有卫星的行星。我们调查潮汐演化的假设月球轨道系统组成的一颗恒星，一颗行星和一个测试月球。我们研究了几个积分时间为100亿年的具体情况，其中月球轨道的演化遵循以下三种情况之一：（1）“锁定”，即月球在长时间尺度上具有稳定的轨道（$\gtrsim$ 10 $^9$年）;（2）“逃逸情景”，即月球离开行星的引力域;和（3）“破坏情景”，其中月球向内迁移，直到到达洛希瓣并被强大的潮汐力破坏。将该模型应用于系外行星目录中的实际案例，我们研究了已知系外行星周围月球轨道的长期稳定性。我们计算的生存率是调查的情况下，当月球生存在行星周围的完整的积分时间（这是恒星的年龄，或者如果不知道，那么太阳的年龄）的分数。决定长期生存的系外卫星的最重要的因素是行星的轨道周期。对于大多数近距离行星（<10天的轨道周期）来说，没有稳定的卫星轨道。在10到300天之间，我们发现存活率从大约0到70%的转变。我们的研究结果给出了一个可能的解释，缺乏成功的系外行星的发现。潮汐不稳定性导致卫星逃逸或在近距离行星周围被潮汐破坏，这是目前探测技术最青睐的。
2021-05-25 astro-ph.EP
Capture of satellites during planetary encounters A case study of the Neptunian moons Triton and Nereid
单-双星散射可能导致交换，其中单个物体捕获双星的一个分量，形成新的双星。这在恒星-行星对和单个恒星的相遇中得到了很好的研究。在这里，我们探讨的应用程序的交换机制，一颗行星-卫星对和另一颗行星的引力位的中心恒星。作为一个案例研究，我们专注于一个卫星轴承对象和海王星之间的遭遇。我们调查海王星是否可以从该物体捕获卫星，以及捕获的卫星是否具有类似于海王星卫星海卫一和海卫二的轨道。利用$N$ -体模拟，研究了不同遭遇距离下的捕获概率。捕获后，我们使用一个简单的分析参数，以估计如何捕获轨道下的碰撞和潮汐效应的演变。我们发现，如果海王星穿过施主行星的卫星系统，平均捕获概率达到$\sim$ $10\%$。大多数被海王星捕获的卫星都有高度偏心的轨道。捕获后，大约一半的捕获物，特别是那些在紧密轨道上的，可以被循环，要么只通过潮汐，要么通过碰撞+潮汐，变成类似海卫一的物体。另一方面，在更远的地方捕获，保持在像Nereid那样的宽而偏心的轨道上。这两种类型的卫星都可以在同一次遭遇中被捕获，它们的轨道倾角分布很广。因此，海卫一自然有$\sim$ 50%的机会逆行。类似的过程可能适用于系外行星系统，我们的模型预测，在行星散射期间，系外卫星可以从一个行星跳到另一个行星。具体来说，应该有两个不同的被捕获卫星群：一个位于近距离圆形轨道上，另一个位于远距离偏心轨道上。这两个种群可能有高度倾斜的逆行或逆行轨道。
2020-06-24 astro-ph.EP
Conditions for water ice lines and Mars-mass exomoons around accreting super-Jovian planets at 1 - 20 AU from Sun-like stars
Exomoon探测可能是可行的与美国宇航局的开普勒或欧空局即将推出的PLATO任务或地面的E-ELT。为了最有效地利用观测资源，我们需要知道最大、最容易探测到的卫星在哪里形成。我们探索的可能性，大型系外卫星以下的运动水（H2O）冰线在吸积盘周围的年轻的超级类木行星。我们想知道这些圆盘中的不同热源如何影响H2O冰线。我们模拟了超木星系外行星周围流体静力平衡的二维旋转对称吸积盘。我们的半分析模型中的能量项--（1）粘性加热，（2）行星照明，（3）吸积加热和（4）恒星照明--由预先计算的行星演化轨迹提供。我们认为行星吸积1至12木星质量之间的距离1和20天文单位的太阳一样的恒星。距离类太阳恒星小于4.5天文单位的类木行星周围的吸积盘没有H2O冰线，但最大质量的超木星可以在距离类太阳恒星约3天文单位的地方形成冰冷的卫星。在5天文单位以上形成的超级类木行星可以拥有火星质量的卫星。我们研究了在5.2天文单位行星的广泛的磁盘参数，并发现，H2O冰线普遍之间的15和30木星半径时，最后一代的卫星正在形成。如果大量的超级类木行星在大约1天文单位的地方形成，那么它们应该没有巨大的冰卫星，因为它们的圆盘在吸积的最后阶段没有H2O冰。在更有可能的情况下，这些行星从几个天文单位以外迁移到它们目前的位置，它们可能被大型的富含H2O的卫星环绕。在这种情况下，火星质量的海洋卫星可能在恒星宜居带中很常见。未来的系外…
2015-04-07 astro-ph.EP
Disk-averaged spectrum generation for spherically symmetric planets and moons
School of Earth Sciences, University of Bristol（布里斯托大学地球科学学院）
研究提出一种简单有效方法生成球对称行星和卫星的盘平均光谱，通过对不规则网格上分量光谱加权平均，考虑相关亮度变化，假设球对称发射，以土卫六甲烷发射为例展示了该方法。
2026-07-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exomoons in the habitable zones of M dwarfs
M矮星是银河系中大部分系外行星的宿主。其中一些行星，从次地球到超级行星，在其恒星的宜居带（HZ）轨道上运行，尽管许多行星可能具有排除宜居性的表面环境。此外，这些行星周围的系外卫星可能在很长一段时间内存在生命，因此也可能成为生物特征调查的目标。在这里，我们调查的潜在的可居住性，稳定性和探测外行星周围的外卫星绕M矮星。我们首先编制了一份已知M矮星系外行星宿主的更新列表，包括109颗恒星和205颗行星。对于每一个M矮星，我们计算和更新精确的光度与虚拟天文台光谱能量分布分析仪和盖亚DR2天文台，以确定其HZ的内部和外部边界。对于每颗行星，我们检索（或在必要时均匀估计）它们的质量和半径，计算假想卫星的长期动力学稳定性，并确定那些可以支持可居住卫星的行星。我们发现，33个系外行星候选者位于其宿主恒星的HZ，其中四个可能拥有月球到泰坦质量的系外卫星，其时间尺度超过哈勃时间。
2019-12-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exomoons & Exorings with the Habitable Worlds Observatory I: On the Detection of Earth-Moon Analog Shadows & Eclipses
本文研究宜居世界天文台对地月类似物互食事件的探测能力，发现10秒差距内可通过2-20次事件探测地月类似物，并指出近红外1.4微米水带有助于区分系外卫星信号与行星变率。
2024-05-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Atmospheres and UV Environments of Earth-like Planets Throughout Post-Main Sequence Evolution
在恒星演化的后主序星阶段，允许液态水在类地行星表面存在的宜居带的轨道距离，越过了系统的原始冻结线，为外部行星系表面的适居性提供了机会。我们使用一个一维耦合气候/光化学代码来研究恒星环境对类地行星/卫星的行星大气的影响，在其整个时间的后主序宜居带。我们还探索了这些行星/卫星的地面紫外线环境，并将其与地球进行了比较。我们模拟了恒星行星系统的演化，其宿主恒星在整个后主星序中的直径从1.0到3.5 M $_\odot$，计算了恒星质量损失及其对行星轨道演化和大气侵蚀的影响。对于我们的网格恒星来说，一颗岩石行星可以在演化中的后MS宜居带中持续存在的最长时间在5600万年到25700万年之间。因此，在其宿主恒星的后MS演化期间，一旦最初冻结的表面融化，寒冷行星和卫星上的地下生命就可以远程检测到。冰冻的行星或卫星，如我们太阳系中的欧罗巴，在其宿主恒星进化的水平分支上经历了数百万年的相对稳定的环境。
2019-04-23 astro-ph.EP
Debris from terrestrial planet formation: the Moon-forming collision
我们研究的是在类地行星形成的最后阶段，在巨大的撞击中产生的碎片的演化。起点是在模拟月球形成的影响中产生的碎片。动力学的演变是遵循10万年，包括地球，金星，火星和木星的影响。空间分布从最初几个月的一个团块演变为最初1万年的不对称环，最后在撞击后约100万年成为轴对称环。在撞击后的1000万年，20%的粒子被吸积到地球上，17%的粒子被吸积到金星上，8%的粒子被木星和其他天体喷射出来。然而，碎片的命运在很大程度上还取决于碰撞消耗的速度，而碰撞消耗的速度又取决于撞击碎片的大小分布没有得到很好的控制。假设碎片是由30%的质量毫米-厘米大小的蒸汽冷凝物和70%的巨石高达500公里，我们发现，冷凝物迅速耗尽约1000年的时间尺度，而巨石耗尽主要是动态的。通过考虑碰撞产生的尘埃在巨石碎片分布的光度，我们发现，月球形成的影响将很容易检测到周围的其他恒星在斯皮策24微米的调查约25百万年后的影响，与排放水平相比，许多已知的热尘埃系统。与此同时，蒸汽冷凝物会产生一种短暂的、光学厚度很大的发射尖峰。我们利用这些巡天来估算形成类地行星的恒星比例F_TPF。由于目前的类地行星形成模型采用了多次巨大撞击的方法，所以发现的10-100百万年恒星中有很低比例的热尘埃（~150 K）意味着F_TPF ~<10%。
2012-06-19 astro-ph.EP
Exomoon habitability constrained by energy flux and orbital stability
探测太阳系外行星的大质量卫星现在已经变得可行，这自然导致了关于它们可居住性的问题。在以前的研究中，我们提出了恒星和行星照明以及潮汐加热对卫星可居住性的限制。在这里，我通过包括日食对轨道平均照明的影响来改进我们的模型。低质量恒星系统中的卫星必须非常紧密地绕着它们的行星运行才能保持束缚，这使它们面临强烈的潮汐加热的风险。我首先描述日食对卫星恒星照明的影响。然后我计算轨道平均能量通量，包括来自行星的照明和潮汐加热。可居住性是由一个比例关系定义的，在这个比例关系下，一个月球会因为失控的温室效应而失去水分。作为一个工作假设，如果月球的轨道周期小于行星轨道周期的1/9，则假设轨道稳定。由于日食，在近轨道上的卫星可以经历轨道平均恒星通量减少约6%。半长轴越小，月球轨道的倾角越小，这种减少就越强烈。为了避免失控的温室效应，我发现了一个质量下限为~0.2M_sun。精确的估计取决于卫星的轨道偏心率。对exomoon可居住性的有害影响可能发生在~0.5M_sun。虽然宜居带靠近低质量恒星，这使得在给定的观测周期内有许多行星-月球双星过境，但不应该花费资源来追踪它们周围的宜居卫星。恒星、另一颗行星或另一颗卫星的引力扰动会引起偏心率，这可能使任何月球都不适合居住。对单个系统的估计需要进行动力学模拟，其中包括所有天体之间的扰动和卫星中的潮汐加热。
2012-09-01 astro-ph.EP
Impact of a moon on the evolution of a planet's obliquity: a non-resonant case
我们调查如何变化的的一个假设的外地球的倾斜度（轴向倾斜）是由一个卫星的存在下，一个外月球的影响。也就是说，我们分析和数值研究如何的范围内的太阳系外，地球和系外行星的变化，如果一个系外月球被添加到一个系统，包括太阳，系外地球。我们说，如果外月球的影响是稳定的，那么在加入外月球后，撞击的范围会减小，而如果随着外月球加入系统，范围会增加，那么我们称之为不稳定的影响。这个问题被认为是在一个一般的设置。假设外地球是刚性的，轴对称的，几乎是球形的，最大和最小的主惯性矩之间的差异是一个小参数的问题。假设天体的轨道是准周期的，我们应用时间平均来研究与各自周期相比较大的地球外自转。假设非共振频率。我们确定了一类系统，我们证明了分析的影响外月球是稳定的，一类是不稳定的。我们还研究了如何在一个特定的系统，包括一个恒星和两个行星的影响数值上改变的几何形状的外月球和第二颗行星的轨道和初始的轨道。
2021-01-09 astro-ph.EP
Modeling the Orbital Sampling Effect of Extrasolar Moons
有卫星的太阳系外行星的相位折叠凌日光变曲线中存在轨道取样效应。迄今为止，分析OSE模型忽略了恒星边缘暗化和非零的过境碰撞参量，并假设月球是在一个圆形的，共面的轨道围绕行星。在这里，我们提出了一个分析OSE模型偏心月球轨道，我们实现在一个数值模拟器与恒星临边暗化，允许任意过境碰撞参量。我们还描述并公开发布了一个完全数值化的OSE模拟器（PyOSE），它可以模拟过境月球轨道的任意倾角。我们对OSE和PyOSE的分析解决方案都可以用于在长期恒星光变曲线中搜索外卫星，例如开普勒和即将到来的PLATO任务。我们更新的OSE模型提供了一种独立的方法，通过过境时间变化和过境持续时间变化来验证未来可能的exomoon索赔。光度安静的K和M矮星是使用OSE发现系外卫星的特别有希望的目标。
2016-03-23 astro-ph.EP
Innocent Bystanders: Orbital Dynamics of Exomoons during Planet-Planet Scattering
行星-行星散射是解释观测到的巨大系外行星的广泛偏心率分布的主要机制。在这里，我们研究在这种情况下的原始巨行星卫星的轨道稳定性。我们使用N体模拟，包括现实的扁率和不断演变的自旋演化的巨行星。我们发现，绝大多数（80-90%在我们所有的模拟）的轨道参数空间的卫星是不稳定的。有很强的径向依赖性，因为超过0.1希尔半径的卫星被系统地移除。在类伽利略卫星轨道（< 0.04希尔半径）上较近的卫星有很好的生存机会（20-40%）。失稳的卫星可能会与恒星或行星发生碰撞，被抛出系统，被另一颗行星捕获，被抛出但仍然围绕其自由浮动的主行星运行，或者作为“行星”在日心轨道上生存。“卫星的存活率随着宿主行星的质量而增加，但与行星的最终（散射后）轨道无关。根据我们的模拟，我们预测存在着大量的自由浮动（前）卫星的星系人口。
2017-12-19 astro-ph.EP
Solar System Moons as Analogs for Compact Exoplanetary Systems
系外行星科学领域最近出现了大量新系统，这在很大程度上要归功于开普勒任务提供的精确测光。最新的发现包括紧凑的行星系，其中行星的轨道都相对靠近主星，这在形成和动力学演化方面提出了有趣的挑战。紧凑的系外行星系统在相对大小和半长轴方面类似于我们太阳系中围绕巨行星运行的卫星。我们提出了一项研究，量化的尺度大小和分离的太阳系卫星相对于他们的主机。我们对多行星系统中已确认的开普勒行星进行了类似的研究。我们表明，两个样本之间的比较导致其缩放尺寸和分离分布之间的相似的相关性。相关性的不同梯度可以指示月球和行星系的形成和/或长期动力学的差异。
2013-09-05 astro-ph.EP
Rotation of the Solar System planets and the origin of the Moon in the context of the tidal downsizing hypothesis
最近有人提出，岩石和气体巨行星形成的第一步是尘埃沉积成气体团（巨行星胚胎）内的固体核心。然后假设这些团块迁移到更靠近恒星的地方，在那里它们的贫金属外壳被潮汐力或辐射驱动的质量损失剪切掉。我们认为这一假设的影响，出生的地球和气体巨行星的自转速率。发现这两种类型的行星在出生时都可能在它们的分裂角频率附近旋转。自旋的方向应该与母盘和恒星的方向一致，除非胚胎在过去与其他胚胎有密切的相互作用或合并。此外，在出生时特定角动量的巨大储存库也允许在相同的胚胎内形成接近的双岩石行星。我们将这些预测与太阳系中行星的自转速率进行了比较，并质疑地月对是否可能在同一个巨行星胚胎中形成。
2010-10-15 astro-ph.EP
Modeling the Infrared Spectrum of the Earth-Moon System: Implications for the Detection and Characterization of Earthlike Extrasolar Planets and their Moonlike Companions
月球被照射半球的高地面温度会导致它对地月系统的空间分辨红外观测贡献大量的通量，特别是在地球大气层吸收的波长处。我们已经配对的美国宇航局天体生物学研究所的虚拟行星实验室的三维光谱地球模型的相位依赖的红外光谱的类月卫星的模型，以研究一个未解决的同伴对类地太阳系外行星的红外观测的影响。对于一个太阳系外的地月双星系统，在红外波段的全相位观测中，月球始终占总信号的20%左右，在9.6微米臭氧带和15微米二氧化碳带中占30%左右，在6.3微米水带中占80%左右，并且超过90%的信号在4.3微米二氧化碳带中。这些过度转化为地球的推断亮度温度太大约20-40 K，并表明未被探测到的卫星的存在可能对类地系外行星的光谱特征产生重大影响。来自无空气伴星的热通量贡献强烈依赖于恒星-行星-观测者角度（即，相位角），允许卫星模仿或掩盖主行星红外光谱的季节性变化，并意味着如果要最大限度地减少来自无空气同伴的贡献，则应在相位角尽可能小的情况下进行系外行星的观测。我们表明，通过区分红外观测的地球双胞胎与同伴在凸状相位和新月相位，类月卫星可能是可检测的未来系外行星表征任务的系统倾角范围很广。
2011-10-17 astro-ph.EP
How well do we know the polar hydrogen distribution on the Moon?
详细比较了月球探测器中子谱仪（LPNS）和月球探测器中子探测器超热中子准直传感器（LEND CSETN）的结果。使用这些实验产生的极计数率图的自相关函数和功率谱，它表明，LEND CSETN具有的足迹是至少一样大，将预期在50公里的轨道高度的全向探测器。进入准直器视场的准直通量可以忽略不计。提出的论点主张，否则被认为是不必要的，出于各种原因。具有最高对比度（即空间分辨率）的月球极地氢地图是由LPNS数据的像素图像重建得到的。这些通常提供极地陨石坑内水当量氢的重量百分比，精确到30%。
2013-04-30 astro-ph.EP
A Search for Asteroids, Moons, and Rings Orbiting White Dwarfs
白矮星是小行星系统的宿主吗？虽然有几种观点认为白矮星可能被大量的小行星环绕，但凌日提供了最直接的证据。我们证明了开普勒任务有能力探测小行星对白矮星的凌日。由于白矮星小行星系统（如果存在的话）很可能包含许多在空间上分布广泛的小行星，因此可以通过仅监测少量白矮星来发现小行星凌日，这与开普勒的主要任务是监测具有潜在可居住行星的恒星是一致的。未来可能进行的以类似的灵敏度和分钟频移监测对十倍于此的恒星进行调查的飞行任务，可以确定白矮星周围小行星系统的特征，如小行星大小和半长轴的分布。行星的凌日会更引人注目，但发生的概率较低。行星卫星的集合和/或行星周围的环的存在也可以产生开普勒探测到的凌日。卫星和光环的存在可以显著增加开普勒发现围绕白矮星运行的行星的概率，即使只监测其中的一小部分。
2009-12-16 astro-ph.CO astro-ph.EP
The Feeding Zones of Terrestrial Planets and Insights into Moon Formation
[摘要]我们提出了一套广泛的类地行星形成模拟，允许定量分析的随机后期阶段的行星形成。我们将进食区宽度Delta a量化为构成最终行星的行星胚胎和星子的初始半长轴的质量加权标准偏差。在我们的模拟中，行星的进食区的大小与其最终质量或半长轴无关，这表明行星的质量与其波动的库存之间没有系统的趋势。相反，我们发现任何质量大于0.1M地球的行星的供给区大致与其形成的初始盘的径向范围成正比：Δ a~0.25（a_max-a_min），其中a_min和a_max是初始微行星盘的内外边缘。这些广泛的随机补给区对月球的起源有着重要的影响，因为经典的假设预测月球应该主要由地球最后一个主要撞击物（忒伊亚）的物质组成，但其同位素组成与地球无法区分。特别是，我们发现，忒伊亚类似物的喂养区是显着更随机比行星类似物。根据我们假设的氧同位素在星子盘内的初始分布，我们发现地球和忒伊亚形成的概率约为5%或更低，其同位素差异等于或小于地球和月球的。事实上，我们预测，每一个行星质量体都应该有一个独特的同位素特征。此外，我们发现缺乏大量的忒伊亚类似物和高速月球形成的碰撞，这是最近提出的两种对月球同位素组成的解释。我们的工作表明，仍然没有一个关于月球起源的方案，可以用高概率事件来解释其同位素组成。
2015-02-03 astro-ph.EP
Predictable patterns in planetary transit timing variations and transit duration variations due to exomoons
我们提出了新的方法来识别太阳系外行星周围的单卫星和多卫星使用行星过境时间变化（TTV）和过境持续时间变化（TDVs）。对于有一个卫星的行星，从连续凌日的测量显示出一个迄今为止在TTV-TDV图中未描述的模式，起源于行星围绕行星-卫星重心的轨道的频闪采样。在连续三次凌日之后，这种模式完全确定，并且可以分析预测。可用的测量值越多，TTV-TDV图越接近椭圆。对于在轨道平均运动共振（MMR）中有多个卫星的行星，如伽利略卫星，其模式要复杂得多，并在本报告中进行了数值处理。MMR中的系外卫星也可以形成封闭的、可预测的TTV-TDV图形，如果卫星近心的漂移足够慢的话。我们发现，MMR exoons产生的TTV-TDV图中的循环，这些循环的数量等于MMR的顺序，或在MMR比的最大整数。我们使用贝叶斯模型和蒙特卡罗模拟来测试的可扩展性exomoons使用TTV-TDV图与当前和不久的将来的技术。在一次盲测中，我们中的两个人（BP，DA）成功地从共同作者MH和RH的模拟TTV-TDV中检索到了一颗大卫星，这与已知开普勒行星候选者的数据相似。像冥王星-冥卫一双星一样，月球与行星质量比为10%的单个外卫星可以在开普勒主要任务的档案数据中检测到。然而，多系外卫星系统需要更大的望远镜或更明亮的目标恒星。利用月球自身的测光凌日或轨道采样效应的补充探测方法可用于验证或证伪。TESS、CHEOPS和PLATO数据…
2016-06-20 astro-ph.EP
Pathways Towards Habitable Moons
对太阳系外生命的搜寻不应该仅仅局限于行星体;太阳系外行星的大卫星也可能是整个银河系中常见的宜居环境。太阳系外卫星或系外卫星，可以通过相互引力相互作用在主行星上引起的过境时间效应来检测。特别是，过境时间变化（TTV）和过境持续时间变化（TDV）的预测，以产生一个独特的exomoon签名，这不仅是很容易区分从其他引力扰动，但也提供了周期和质量的exomoon。利用这些时间效应，大于或等于开普勒任务的测光很容易能够探测到0.2个地球质量的可居住区系外卫星，并且可以为1个地球质量的卫星调查多达25，000颗恒星。我们讨论了未来的可能性，光谱检索等机构，并表明，透射光谱与JWST应该能够检测到分子物种与~30过境事件，在最好的情况下。
2009-11-26 astro-ph.EP
How to determine an exomoon's sense of orbital motion
我们提出了两种方法来确定系外卫星的轨道运动（SOM）的意义，一个相对于行星的拱星轨道和一个相对于行星旋转。我们的模拟表明，欧洲极大望远镜（E-ELT）可以进行所需的测量。第一种方法依赖于恒星凌日期间的相互行星-月球事件。由于光速的有限性，当月球从行星的后面（前面）经过时，相对于月球的平均轨道周期来说，月球的轨道将是晚（早）的。这种“凌日时间二分法”（TTD）决定了系外卫星相对于拱星运动的SOM。对于太阳系中最大的10颗卫星来说，TTD的范围在2到12秒之间。E-ELT将能够对附近恒星周围的地球大小的卫星进行此类测量。第二种方法测量旋转的巨行星被其卫星凌日时的红外光谱扭曲。行星光谱中的罗斯特-麦克劳克林效应（RME）揭示了行星赤道和月球的环行轨道平面之间的角度，因此揭示了月球相对于行星旋转的SOM。一颗相当大的卫星经过一颗直接成像的行星，如β Pic b，会导致RME振幅接近100 m/s，大约是过境系外行星HD 209458 b的恒星RME振幅的两倍。这两种新方法都可以用来探测外卫星的起源，也就是说，它们在本质上是规则的还是不规则的。
2014-09-25 astro-ph.EP
Resonant Removal of Exomoons During Planetary Migration
木星和土星拥有一系列令人印象深刻的卫星，这使得人们有理由怀疑类似的卫星系统可能存在于巨大的太阳系外行星周围。此外，已知有相当数量的这类行星居住在几个天文单位（AU）的距离上，这导致人们猜测它们的一些卫星可能在其表面上支持液态水。然而，巨行星被认为是在其出生的原行星盘内向内迁移，这表明目前占据其宿主恒星宜居带的气体巨星在更远的地方形成。在这里，我们表明，当一个拥有月球的行星经历向内迁移时，动力学相互作用可能会通过捕获到所谓的“逃逸共振”中而自然地摧毁月球。“在这种共振中，月球轨道的偏心率会增加，直到月球最终与行星相撞。我们的工作表明，在大约10个行星半径范围内运行的卫星容易受到这种机制的影响，确切的数量取决于行星的质量，扁率和物理大小。卫星是否幸存与行星开始向内迁移的位置以及月际扰动的性质密切相关。例如，一个目前居住在1AU的类木星行星，如果它在5AU之后形成，可能会失去卫星。累积起来，我们认为，对外卫星的观测普查可能会告诉我们向内行星迁移的程度，目前还没有可靠的观测代理。
2015-11-30 astro-ph.EP
