The Effects of Cuboid Particle Scattering on Reflected Light Phase Curves: Insights from Laboratory Data and Theory
本研究聚焦温暖系外行星大气中长方体KCl颗粒的散射特性,通过比较米氏理论、TTHG近似、实验室数据与DDA的相位函数,发现TTHG可近似其散射强度,为系外行星云光学特性研究提供参考。
2025-07-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
Information in the Reflected Light Spectra of Widely Separated Giant Exoplanets
巨大的系外行星距离母恒星超过1天文单位,其大气环境足够冷,可以形成水和/或氨云。我们已经开发了一个新的平衡云和反射光谱模型,ExoREL,广泛分离的巨大系外行星。该模型包括氨在液态水云滴中的溶解,这是首次研究系外行星的影响。在保持温度和云凝结之间的因果关系的同时,ExoREL简单而快速,可以有效地探索参数空间。使用该模型,我们发现,一个巨大的系外行星的甲烷和云顶压力的混合比,可以唯一地确定从一个单一的观察其反射光谱的波长小于1微米,如果它有一个云甲板深约0.3巴。该测量通过甲烷的弱带和强带实现,并且需要20的信噪比。云压力一旦导出,就提供了关于行星内部热通量的信息。重要的是,我们发现,对于一个低的,像天王星一样的内部热通量,行星可以有一个深液态水云,这将隔离氨,并防止氨云的形成,否则将是最上层的云层。这种新发现的现象导致云顶压力对内部热通量的强烈敏感性。因此,来自未来直接成像任务的反射光光谱学不仅测量大气丰度,而且还描述巨型系外行星的热演化特征。
2019-11-14 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
Modelling reflected polarised light from close-in giant exoplanet WASP-96b using PolHEx (Polarisation of Hot Exoplanets)
本文提出 PolHEx 代码,结合 GCM 与动力学云模型模拟 WASP-96b 的反射流量和线偏振光谱,揭示云粒子物质、尺寸、形状及晨昏终止线差异的影响。
2023-11-02 astro-ph.EP
Analytic models for albedos, phase curves and polarization of reflected light from exoplanets
新的观测设施越来越有能力观测凌日和直接成像的太阳系外行星的反射光。在这项研究中,我们提供了一个分析框架来解释所观察到的相位曲线,几何椭圆,和极化的巨行星大气。我们使用标量和矢量形式计算均匀半无限大气中非保守瑞利散射的观测量。此外,我们计算相位曲线和朗伯,各向同性和各向异性散射相函数的相位曲线。本文给出了半无限大大气中瑞利散射的几何曲率和球面曲率作为散射曲率的函数的解析表达式。给定一个观测到的几何散射度,我们的处方可以用来估计潜在的散射散射度的大气,这反过来又是大气的散射和吸收特性的指示。我们还研究了瑞利散射大气中偏振对行星-恒星系统轨道参数的依赖性,特别是对轨道倾角的依赖性。我们展示了非凌日系外行星的轨道倾角是如何从它们观测到的偏振参数中受到约束的。我们巩固的形式主义,解决方案的技术,并在文献中提供的分析模型的结果,往往分散在各种来源,并提出了一个系统的程序来计算反射光的反射率,相位曲线和偏振。
2011-12-19 astro-ph.EP
New models of reflection spectra for terrestrial exoplanets: Present and prebiotic Earth orbiting around stars of different spectral types
为了从未来观测到的光谱中识别出可居住的系外行星,我们提出了新的反射光谱模型和几何模型,用于在光谱型F,G,K和M恒星的可宜居带内运行的现代和前生物(3.9 Ga)类地系外行星。我们计算出行星的各种大气和表面成分。作为潜在生物特征和温室因子的分子被纳入我们的模型大气中。固体和液体物质的各种组合,如海洋,海岸,由树木,草,沙子或岩石组成的土地,决定了行星的表面覆盖度。还提供了一组九颗潜在宜居行星的几何反射光谱和模型反射光谱,包括Proxima Centauri b,TRAPPIST-1d,Kepler-1649 c和Teegarden的Star-b。我们采用的不透明度数据来自使用开源软件包外传输,并采用不同的大气温度-压力的配置文件,这取决于类地系外行星的属性。通过数值求解多次散射辐射转移方程,建立了模型反射光谱。我们通过与其他研究者发表的模型进行比较,验证了我们的模型在一些特定情况下的反射光谱。我们证明,前生物类地系外行星和目前的类地系外行星,其大气中的温室气体量增加,在光学散射更多的星光。我们还提出了现代和前生物类地系外行星与多云和无云的大气的透射光谱。
2023-03-01 astro-ph.EP
Planet Earth in reflected and polarized light: II. Refining contrast estimates for rocky exoplanets with ELT and HWO
本研究通过3D辐射传输模拟精化邻近岩石系外行星的反射光与偏振光对比度估计,发现简化模型高估对比度两倍,建议采用分数偏振测量以更好表征地球类似行星。
2025-06-04 astro-ph.EP
The O2 A-band in fluxes and polarization of starlight reflected by Earth-like exoplanets
类地的、可能适合居住的系外行星是寻找地外生命的主要目标。关于它们的大气层和表面的信息可以通过分析行星反射的母恒星的光来获得。研究了类地系外行星表面的$A_{\rm s}$、水云的光学厚度$b_{\rm cloud}$和高度,以及生物特征O $_2$的混合比$η$对类地系外行星反射星光的通量谱和偏振谱中O $_2$ A带(760 nm附近)强度的影响。我们对水平均匀行星的计算表明,小的混合比($η$ < 0.4)将产生中等深度的通量带和中等到小的极化带强度,云通常会降低通量带深度和极化带强度。然而,云的影响将强烈地依赖于它们的属性,如光学厚度,顶部高度,粒子相,覆盖率,水平分布。取决于表面散射和云的性质,不同的O $_2$混合比$η$可以给出相似的通量吸收带深度和偏振带强度,特别是如果云具有中等到高的光学厚度。测量通量和偏振对减少简并是必不可少的,尽管它不会解决它们,特别是对于水平非均匀的行星。在大范围的相位角和高时间分辨率下进行观测,可以帮助导出云的特性,一旦知道了这些特性,就可以导出O $_2$或任何其他吸收气体的混合比。
2017-04-20 astro-ph.EP
Analytic Reflected Lightcurves for Exoplanets
由于轨道和旋转运动以及不均匀的太阳系外行星地图,太阳系外行星的盘积分反射亮度随时间变化。我们之前已经推导出了在边缘轨道上同步旋转行星的特殊情况下球谐双曲映射的解析反射光变曲线(Cowan,Fuentes & Haggard 2013)。在本文中,我们提出了解析反射光变曲线的一般情况下,一个行星的倾斜轨道,具有任意的自旋周期和非零的曲率。我们这样做的两个不同的基本映射:亮点($δ$ -映射),和球谐函数($Y_l^m$ -映射)。特别是,我们使用Wigner $D$矩阵将任意观察几何形状的谐波光变曲线表示为更简单的边缘同步旋转几何形状的谐波光变曲线的非线性组合。这些解决方案将使未来能够探索反射光变曲线的简并性和信息内容,以及基于时间分辨光度学绘制系外行星的光变曲线的快速计算。为此,我们提供了系外行星解析反射光曲线(EARL),这是一个简单的开源代码,可以快速计算反射光曲线。
2018-02-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Reflected Light Curves, Spherical and Bond Albedos of Jupiter- and Saturn-like Exoplanets
观察到的系外行星反射光变曲线表明,其中一些行星上有明亮的云。我们估计如何光变曲线和总恒星加热的行星取决于前向和后向散射的云层的基础上先锋号和卡西尼号飞船的木星和土星的图像。我们适合分析功能,以当地的反射亮度的木星和土星取决于行星的阶段。这些观测包括0.59-0.72和0.39-0.5 μm的宽带,以及0.938(大气窗口)、0.889(CH 4吸收带)和0.24-0.28 μm的窄带。我们用光线追踪模型模拟行星的图像,并对它们进行圆盘积分以产生全轨道光变曲线。对于木星,我们还将模拟的光变曲线与观测到的全圆盘亮度相拟合。我们推导出木星,土星,和朗伯和瑞利散射的大气层的行星的球面的反射率。在凌日时有相同的几何曲率,类朗伯行星的大气层可以产生比朗伯行星在半相位时暗两倍的光变曲线。球型行星的半径通常比朗伯行星低1.5倍。朗伯假设会低估恒星光的吸收和行星大气的平衡温度。我们还将我们的光变曲线与固体物体的光变曲线进行了比较:土卫二和木卫四。它们强烈的反向散射峰值在几度的反对(二次日食)可能导致更严重的低估恒星加热。
2016-02-24 astro-ph.EP
Exoplanets in reflected starlight with dual-field interferometry and a fifth Unit Telescope at VLTI
Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);LIRA, Observatoire de Paris, PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris(巴黎天文台 LIRA 实验室,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台)
本文提出通过增加第五单位望远镜和双场干涉仪,优化VLTI以提高反射光中系外行星的探测能力。
2025-12-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Reflected spectroscopy of small exoplanets II: characterization of terrestrial exoplanets
能够进行高对比度成像的太空望远镜被认为是寻找类太阳恒星周围的类地行星并确定其潜在可居住性的途径。因此,量化反射光谱的能力是至关重要的,通过直接成像的类地系外行星,现有的工作集中在现代地球的行星类似物。在这里,我们超越了地球的类似物,并使用贝叶斯检索算法ExoReL $^\Re$,以确定我们可以从它们的反射光谱中了解到什么。认识到类地系外行星的潜在多样性,我们的重点是区分大气场景没有任何先验知识的主导气体。我们发现,虽然光学波段($0.4-1.0\ μ$ m)的中等分辨率光谱可能足以表征现代地球模拟,但它可能会导致对类似太古代地球或具有CO $_2$主导大气的行星的错误解释。包括近红外波段($1.0-1.8\ μ$ m)的观测可以防止这种误差,确定大气的主要成分(N $_2$、O $_2$或CO $_2$),并量化痕量气体(H $_2$ O、O $_3$和CH $_4$)。这些结果对确定未来系外行星直接成像任务的科学要求、设计波段带宽和观测方案具有参考价值。
2022-04-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
There's more to life in reflected light: Simulating the detectability of a range of molecules for high-contrast, high-resolution observations of non-transiting terrestrial exoplanets
本文利用升级版ELT可探测性流程,模拟了非凌日类地系外行星大气中宜居性标志物、生物标志物及假阳性判别分子的可探测性,并表明ELT反射光观测有望在数小时内表征邻近类地行星大气、搜寻生命迹象。
2025-03-11 astro-ph.EP
Effect of Longitudinally Varying Cloud Coverage on Visible Wavelength Reflected-Light Exoplanet Phase Curves
我们使用行星的太阳系外行星模型来研究可见光波长相位曲线的变化。这些系外行星上云的存在显著改变了它们的行星轨道光谱。我们确认,潮汐锁定系外行星的昼侧的非均匀云层覆盖将表现为相位曲线的幅度和位移的变化。在这项工作中,我们首先调查我们的模型的一个测试案例,使用一个类似太阳的行星,在温度一致的2.0 AU太阳能型恒星的日照,考虑H2O云的影响。然后,我们扩展我们的应用模型的系外行星开普勒-7b,并考虑不同的云物种,沉降效率,颗粒大小和云的高度的影响。我们表明,根据观测滤波器,相位曲线最大值的最大可能的位移将是2 - 10度的类木星行星,并高达30度(分数轨道相位为0.08)的热木星系外行星在可见光波长作为一个函数的昼侧云分布与均匀的平均热剖面。最后,我们调整我们的模型进行比较,并确认,最近的光学相位曲线观测开普勒-7b与开普勒太空望远镜。对于与观测结果相比的1300个云情景,平均行星半径可以在0.1 - 0.6之间变化。我们观察到,较小的颗粒尺寸和云的高度增加有很强的影响,增加的CO2。特别是,我们表明,一组模型,开普勒-7b有大约一半的日面覆盖在大气中的小颗粒云,由明亮的矿物,如MgSiO3和Mg2SiO4,提供了最好的拟合所观察到的相位曲线的偏移量和幅度,而铁云被发现太暗,以适应观察。
2015-03-03 astro-ph.EP
Detectability of Planetesimal Impacts on Giant Exoplanets
在1994年苏梅克-列维9号彗星事件期间,可以用木星作为代理来测量对成像的系外行星的微行星撞击的可探测性。通过对有和没有撞击点的整个行星通量进行积分,揭示了2 - 4微米波长的撞击效应。木星的近红外反射光谱主要由甲烷不透明度所控制,包括2.3微米的深带。撞击后,通常会被木星大气中大量甲烷吸收的阳光被撞击产生的彗星物质反射。结果,在2.3微米处,这颗行星通常具有低反射率,它大幅变亮,并保持明亮至少一个月。
2015-09-09 astro-ph.EP
Planet Earth in reflected and polarized light I. 3D radiative transfer simulations of realistic surface-atmosphere systems
本文利用MYSTIC三维辐射传输模拟和ERA5次网格云变率处理,研究类地系外行星在反射与偏振光下的光谱和相位曲线,证明偏振对地表和云层特征更敏感,可为未来岩质系外行星观测提供参考基准。
2025-04-08 astro-ph.EP
Sulfur Hazes in Giant Exoplanet Atmospheres: Impacts on Reflected Light Spectra
最近的研究表明,由于H $_{2}$ S的光解作用,一些巨型系外行星的大气中可能会出现硫雾。我们调查的影响,这样的阴霾会对系外行星的几何光谱,以及它如何可能会影响WFIRST,计划美国宇航局太空望远镜的直接成像结果。对于温和的(250 K $<$ T $_{\rm eq}$ $<$ 700 K)木星-质量的行星,H $_{2}$ S的光化学破坏导致在100和0.1毫巴之间产生1 ppmv的\seight的$\sim$,如果足够冷,将冷凝形成薄雾。名义烟雾质量被发现大大改变了行星的几何散射光谱:而一个明确的大气是黑暗的波长在0.5和1 $μ$ m之间,由于分子吸收,增加了硫烟雾提高散射有$\sim$ 0.7。由0.4 $μ$ m的薄雾短波长引起的强吸收导致散射度$<$ 0.1,这与在晴朗大气中由瑞利散射产生的高散射度形成对比。因此,地球的颜色从蓝色变成橙色。硫雾的存在掩盖了甲烷和水的分子特征,从而使大气成分的表征复杂化。WFIRST探测这种烟雾是可能的,尽管区分硫烟雾和任何其他高反射的高空散射体需要0.4 $μ$ m的观测距离,这超出了WFIRST目前的设计。
2017-02-25 astro-ph.EP
Photosynthesis on Exoplanets and Exomoons from Reflected Light
光合作用为维持生物圈提供了一种方便的手段。我们量化的限制光合作用的潮汐锁定的岩石系外行星的永久夜面功能,通过反射光从他们的外卫星。我们表明,系外卫星必须至少有地球月球的一半大小,才能进行传统的含氧光合作用。这种光合作用的情况不太可能发生在晚型M矮星周围的系外行星上,因为大的系外卫星的可能性很低,而且它们的轨道在很长一段时间内都不稳定。随后,我们通过其绕转的巨行星的反射光来研究宜居系外卫星上光合作用的前景。我们的分析表明,除了晚型M矮星周围的卫星外,这些卫星上的光合生物圈是潜在的可持续发展。我们通过描绘光合作用和其他碳固定途径的某些生理和生化特征,以及它们在可居住行星和卫星上进化的可能性来结束我们的分析。
2019-08-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Three-dimensional continuum radiative transfer of polarized radiation in exoplanetary atmospheres
偏振测量即将成为确定系外行星大气特性的有力工具。为解释观测结果和指导未来观测的预测性研究提供基础,需要复杂的分析工具。我们的目标是开发一个辐射转移工具,它包含所有相关的连续偏振机制,用于全面分析由大气、表面和局部行星环境(例如,行星环,系外卫星)。此外,我们的目标是避免常见的简化,如局部平面平行的行星大气,纬向和纵向区域之间的串扰,或假设的点状星或平面平行照明。作为一个新开发的数值算法的平台,我们使用三维蒙特卡罗辐射转移程序POLARIS。对程序进行了扩展和优化,使之适用于行星际大气中的辐射转移。研究了均匀无云大气和非均匀有云大气在不同相位角下的反射通量及其偏振度。为了利用三维辐射转移的优势,并证明代码的潜力,额外的环行对反射偏振通量的影响进行了研究。由小的水-冰粒子组成的环行星环的存在对反射的偏振辐射有明显的影响。特别是,反射通量强烈增加,在较大的相位角,如果行星轨道被视为边缘上,因为所考虑的粒子往往向前散射。相反,偏振度在这些相位角处减小。
2020-12-23 astro-ph.EP
ExoReL$^\Re$: A Bayesian Inverse Retrieval Framework For Exoplanetary Reflected Light Spectra
高对比度成像技术旨在提供对这些行星的深入了解,这些行星从它们的主恒星绕几个天文单位运行。WFIRST、HabEx和LUVOIR等太空任务将测量冷气态和岩石行星的反射光谱。为了解释这些观测结果,我们引入了ExoReL $^\Re$(系外行星反射光检索),一种新的贝叶斯检索框架,从系外行星反射光光谱中检索云的属性和大气结构。作为一个独特的功能,它假定垂直非均匀的水和氨的体积混合比廓线,并使用它来构建云密度。这样,云和分子的混合比例是一致的。我们将ExoReL $^\Re$应用于三个测试案例:两颗系外行星($\upsilon$ And e和47 Uma b)和木星。我们表明,我们能够检索大气中的甲烷浓度,并估计云的位置时,光谱的S/N高于15,与以前的工作。此外,我们描述了我们的模型赋予云化学身份的能力,我们讨论了我们是否可以在行星反射光谱中观察到这种差异。最后,我们演示了如何可能检索分子浓度(水和氨在这项工作中)云下的非均匀体积混合比配置文件连接到云的存在。这将有助于限制直接测量中看不到的水和氨的浓度。
2020-03-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Surface Imaging of Proxima b and Other Exoplanets: Topography, Biosignatures, and Artificial Mega-Structures
看到海洋,大陆,准静态天气和系外行星的其他表面特征可能使我们能够探测和描述太阳系以外的生命。Proxima b行星位于恒星宜居带内,允许其表面有液态水,它可能与地球相似。然而,即使是计划中最大的望远镜也无法直接解析其表面特征。在这里,我们展示了一种反演技术,间接成像系外行星表面使用观察到的未解决的反射光变化的过程中的系外行星轨道和轴向旋转:系外行星表面成像(EPSI)。我们表明,反射光变曲线包含足够的信息来检测经度和纬度结构,并绘制系外行星表面特征。我们使用太阳系行星和卫星以及具有类地生命和人造巨型结构的模拟行星的例子来证明这一点。我们还描述了如何有可能推断行星和轨道几何光变曲线。特别是,我们展示了如何Proxima b的Rehendo地图可以成功地重建潮汐锁定,共振,解锁轴向和轨道旋转。这种在不同波长通带下获得的太阳能地图可以提供遥远系外行星的“摄影”视图。我们估计成功反演所需的信噪比,并分析Proxima b和其他附近系外行星的第一张表面图像所需的望远镜和探测器要求。
2017-11-01 astro-ph.EP
Reflected spectroscopy of small exoplanets I: determining the atmospheric composition of sub-Neptunes planets
从太空对相距甚远的系外行星直接成像将获得它们的反射光谱并测量它们的大气特性,小型和温带行星将成为下一代望远镜的重点。在这项工作中,我们使用我们的贝叶斯检索算法ExoReL $^{\Re}$,以确定对亚海王星行星的大气性质的约束,从观测与HabEx一样的望远镜。小行星和温带行星可能有一个非H $_2$主导的大气,因此,我们在我们的框架中引入了成分分析技术来探索散装大气化学成分没有任何先验知识。我们比较了该框架与平坦先验和新颖先验的性能,并报告了使用新颖先验集时的更好性能。我们发现,反演算法不仅可以识别大气中的主导气体,但也约束其他不太丰富的气体具有高的统计置信度,没有任何先验信息的组成。这里提出的结果表明,反射光谱可以表征具有不同大气成分的小型系外行星。今后系外行星直接成像实验的仪器设计和观测方案设计应采用贝叶斯框架。
2021-09-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
The RISTRETTO simulator: Exoplanet reflected spectra
本文利用Pyechelle模拟Ristretto光谱仪的输出光谱,以评估其探测Proxima b等系外行星大气的能力与局限。
2024-12-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
Observations of scattered light from exoplanet atmospheres
本研究构建贝叶斯推断框架分析5颗热木星的Kepler光学相位曲线,探究大气均匀性与散射特性,验证了各向同性多次散射解析模型的有效性,并识别出Kepler-41 b的可能散射凝析物。
2024-01-24 astro-ph.EP
Large Interferometer For Exoplanets (LIFE). X. Detectability of currently known exoplanets and synergies with future IR/O/UV reflected-starlight imaging missions
本研究计算了当前已知系外行星中可被中红外LIFE以热辐射探测、以及可被构想的HWO以反射星光观测的数量,验证了LIFE的探测能力及两类任务的大气表征协同潜力。
2023-08-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
A differential Least Squares Deconvolution method for high precision spectroscopy of stars and exoplanets I. Application to obliquity measurements of HARPS observations of HD189733b
对恒星光谱线轮廓及其随时间变化的高精度测量包含了关于恒星光球(恒星活动)物理学的非常有价值的信息,并且可以通过罗斯特-麦克劳克林效应或来自行星的反射光来表征太阳系外行星。在本文中,我们提出了一种新的方法来测量微小的变化,在平均线轮廓的光谱进行我们所谓的微分最小二乘反卷积(dLSD)。该方法包括在寻找卷积函数(或内核)需要转换成每个观察到的光谱的恒星的高信噪比模板。与类似的技术相比,这里提出的方法不需要对模板谱进行任何假设(例如,不需要行列表或互相关掩码)。我们表明,我们的实施dLSD是能够执行-至少-作为其他技术一样好,通过将其应用到恒星行星的行星的行星度测量系外行星HD 183799在其过境。除此之外,该方法应该能够独立于模型检测由系外行星反射的光。
2017-08-08 astro-ph.EP
Evidence for Reflected Light from the Most Eccentric Exoplanet Known
在高度偏心轨道上的行星形成了一类在我们的太阳系中看不到的天体。这些天体中已知的最极端的情况是环绕HD~20782的行星,其轨道周期为597天,离心率为0.96。在这里,我们提出了新的数据和分析,该系统的一部分,过境星历细化和监测调查(条款)。我们得到的CHIRON光谱进行独立的估计的基本恒星参数。AAT和PARAS在近星点通过期间观测到的新的径向速度大大提高了我们对轨道偏心性质的认识。我们的开普勒轨道和依巴谷天体测量的综合分析表明,行星轨道的倾角是$> 1.22\degr$,排除了伴星的恒星质量。我们的长期机器人测光显示,这颗恒星在很长的时间尺度上非常稳定。在预测的凌日和近星点时间内,使用MOST对恒星进行光度监测,排除了行星凌日的可能性,并揭示了近星点期间相位变化的证据。这些可能的光度相位变化可能是由行星大气层的反射光和星-行星分离的戏剧性变化引起的。
2016-03-12 astro-ph.EP
Rotational broadening of exoplanet spectra in arbitrarily oriented systems: Application to reflected light
Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所)
本研究推导了任意对齐系外行星系统的旋转致宽核,用于高分辨率反射光谱分析,发现非对齐系统与顺行对齐轨道的致宽差异可达50 km/s,并可用于测量轨道对齐。
2026-09-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Catalogue of exoplanets accessible in reflected starlight to the Nancy Grace Roman Space Telescope. A population study and prospects for phase-curve measurements
反射星光测量将为直接成像的系外行星的表征开辟一条新的道路。然而,我们仍然缺乏对适用于这种技术的已知靶点的人群研究。在这里,我们调查的约4300个系外行星的日期确认是访问罗马太空望远镜的日冕(CGI)在反射星光在参考波长$λ$ =575,730和825 nm。我们进行了人口研究,也解决了相位曲线测量的前景。我们使用NASA系外行星档案作为行星和恒星属性的参考,并通过应用统计参数探索其不确定性对系外行星可探测性的影响。我们根据仪器的内外工作角及其最小行星-恒星距离(IWA,OWA,$C_{min}$)来定义行星。对于这些技术规格,我们采用了三种合理的配置,分别标记为悲观、中间和乐观。我们对每颗系外行星的关键输出是它被罗马人接近的概率($P_{access}$),可观测相位角的范围,平衡温度的演变,每个轨道可接近的天数及其过境概率。在乐观的情况下,我们发现了26个罗马人可以接近的系外行星,其$P_{access}$ >25%,其宿主恒星的亮度超过$V$ =7等。这个种群偏向于比木星质量更大的行星,但也包括超级地球τ Cet e和f,它们的轨道靠近恒星的宜居带。共有13颗行星是多行星系统的一部分,其中3颗有已知的凌日伴星,为同时表征提供了机会。中间和悲观的情况分别产生10个和3个罗马人可访问的系外行星。我们发现,倾斜估计(如天体测量)是改善可探测性前景的关键。
2021-04-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exoplanets in reflected starlight with dual-field interferometry: A case for shorter wavelengths and a fifth Unit Telescope at VLTI/Paranal
该研究通过解析建模与极端自适应光学仿真评估 VLTI 双场干涉术在反射光中探测系外行星的极限,证明更短波长和超过200米的新基线可显著提升可探测性,并建议发展1 μm以下仪器及增设 UT5。
2025-01-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
Generic Models for Disk-Resolved and Disk-Integrated Phase Dependent Linear Polarization of Light Reflected from Exoplanets
与太阳系行星的情况类似,来自系外行星的反射星光预计由于大气散射而被偏振,并且由于行星盘的不对称照明,净盘积分偏振应该是非零的。盘积分反射通量及其偏振态的计算涉及局部反射矩阵的计算技术以及行星盘积分的数值方法。在本文中,我们提出了一种新的方法来计算在每个位置上的行星盘划分成网格的方位角相关的反射强度矢量。我们通过求解描述线偏振的矢量辐射转移方程来实现这一点。我们的计算采用了自洽大气模型的系外行星在很宽的范围内的平衡温度,表面重力,大气成分和云结构。通过考虑单次散射和多次散射计算的通量和偏振量的比较,显示出由于光的多次光的散射而引起的退偏振效应取决于大气的散射强度。我们已经将我们的基本计算与现有的一些模型进行了比较。我们还介绍了热木星HD 189733 b的模型,表明未来观测在光学和近红外波长区域检测这颗行星偏振所需的精度水平。我们的模型所提供的通用性和准确性使它们成为模拟未来观测系外行星反射的偏振光的有效工具。
2021-06-17 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Estimation of Planetary Photometric Emissions for Extremely Close-in Exoplanets
像开普勒这样的任务提供的光度数据的精确度为研究人员提供了测量百万分之几十(ppm)量级的光变化的能力。这种精度水平使研究人员能够测量由于系外行星凌日造成的光损失以及系外行星发出的光,或行星光度发射。行星光度辐射是由于系外行星的热辐射和反射的恒星光。在许多情况下,假设入射恒星光可以被建模为平面平行光线。对于非常接近的系外行星,必须考虑宿主恒星的有限角尺寸,平面平行射线模型失效。以这种方式模拟入射恒星辐射的一个结果是创建三个不同的区域,而不是平面平行射线模型中的两个区域。这三个区域是完全照明、半影和非照明区域。半影区的存在意味着超过一半的系外行星将至少部分地被宿主恒星照亮。在这项工作中,我们将提出一个完整的推导反射光度的充分照明区。此外,我们将提出一个轮廓的半影区的反射强度分布的推导。在这项工作中,我们还将通过将三个区域中的每一个都视为在恒定温度下发射的黑体,推导出系外行星的热光度的新表达式。最后,它将表明,估计的半径的系外行星需要适当的会计光从半影区期间的主要过境。不这样做的风险是低估了系外行星的半径,高估了它的几何半径和夜面温度。
2019-01-05 astro-ph.EP
Reflected Light Observations of the Galilean Satellites from Cassini: a testbed for cold terrestrial exoplanets
对于大气层较薄或没有大气层的类地系外行星,其表面对行星的反射光信号有贡献。测量太阳系中天体的盘积分亮度的变化以及随照明和波长的变化对于规划直接成像的系外行星的成像观测和解释最终的数据集都是必不可少的。在这里,我们测量伽利略卫星的亮度变化作为行星中心经度,照明相位角和波长的函数。这些数据涵盖了400- 950 nm的波长范围,主要是0-25度的相位角,在60-140度附近有一些限制性的观测结果。尽管卫星之间的大小和密度相似,但表面的不均匀性会导致行星中心经度和相位角的圆盘综合反射率发生显着变化。我们发现这些变化足以确定月球的自转周期。我们还发现,在低相位角的表面可以产生8-36%的反射率的变化和有限的高相位角的观察表明,变化将在较高的相位角成比例地较大的幅度。此外,所有伽利略卫星在最有可能被直接成像任务观察到的阶段都比理想化朗伯模型预测的要暗。如果地球大小的系外行星具有与伽利略卫星相似的表面,我们发现未来的直接成像任务将需要达到低于0.1ppb的精度。如果达到必要的精度,未来的系外行星观测可以利用类似的观测计划来推断表面变化,确定旋转周期,并可能推断表面成分。
2020-09-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
Simulating reflected light coronagraphy of Earth-like exoplanets with a large IR/O/UV space telescope: impact and calibration of smooth exozodiacal dust
观测类地系外行星在类太阳恒星的宜居带内运行,并在反射星光下研究它们的大气层,需要在可见光下对比$\sim1\mathrm{e}{-10}$。在如此高的对比度下,被外黄尘反射的星光预计将成为一个重要的污染源。在这里,我们提出了高保真度模拟的日冕观测的合成太阳系位于10 pc的距离,观察与12米和8米外接孔径直径空间望远镜在500 nm波长。我们探索了不同的技术来从正面、30度倾斜和60度倾斜情况下的模拟图像中减去外黄道和恒星散斑,并将剩余的系统噪声量化为系统外黄道尘埃水平的函数。我们发现,在面对的情况下,exozodi可以减去exozodi水平高达$\sim1000$ zodi使用一个简单的玩具模型exozodiacal磁盘的光子噪声限制,而在60度倾斜的情况下,这只能工作到$\sim50$ zodi。我们还研究了较大的波前误差和较大的系统距离的影响,发现虽然前者没有显着的影响,后者有很强的(负面)影响。最后,我们推导出一个惩罚因子作为exozodi水平和系统倾角的函数,应该考虑在系外行星产量研究作为一个现实的估计,从exozodi过量的系统噪声。
2022-10-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Enceladus and Jupiter as exoplanets: the opposition surge effect
该研究改进反射光相位曲线模型并拟合木星与土卫二的 Cassini 数据,发现冲日峰 FWHM 可指示固体表面,但现有及未来望远镜难以观测系外行星该特征。
2025-02-20 astro-ph.EP
Natural and Artificial Spectral Edges in Exoplanets
技术文明可能依赖于大规模的光伏阵列来利用来自其宿主恒星的能量。光伏材料,如硅,具有独特的光谱特征,包括一个“人工边缘”,其特征是波长向植被的“红边”短移。未来对系外行星反射光的观测将能够通过光度测量检测自然和人工边缘,如果行星表面的很大一部分分别被植被或光伏阵列覆盖的话。这样提取的恒星能量可以用于地球化活动,通过将热量和光从潮汐锁定的系外行星的白天转移到夜晚,从而产生可检测的人工制品。
2017-05-25 astro-ph.EP
Evidence for a spectroscopic direct detection of reflected light from 51 Peg b
探测系外行星的反射光在光学波长上是一项艰巨的技术挑战。尽管这个信号被认为是恒星信号的复制,但它不仅要弱几个数量级,而且还隐藏在恒星噪声中。我们将互相关技术的变体应用于51 Peg的HARPS观测,以检测来自行星51 Peg b的反射信号。我们的方法利用交叉关联函数的二进制掩模与高分辨率的光谱放大微小的行星信号,是目前在光谱中的一个因素成比例的数量时,执行交叉相关的谱线。然后用恒星模板对得到的互关联函数进行归一化处理,以去除恒星信号.精心挑选的归一化CCF的部分被堆叠,以进一步增加行星信号。恢复的信号允许探测行星的几个属性,包括它的实际质量和质量。我们探测到来自行星51 Peg b的反射信号的证据,其显著性为3σ_噪声。信号的检测使我们能够推断出这颗行星的实际质量为0.46^+0.06_-0.01 M_Jup(假设恒星质量为1.04 M_Sun),轨道倾角为80^+10_-19度。对数据的分析还使我们能够推断出行星的(半径相关的)几何半径的暂定值。结果表明,51 Peg b可能是一个膨胀的热木星,具有高的能量密度(例如,对于6.0 \pm 0.4 x 10^-5的信号幅度,0.5的Δ ω产生1.9 \pm 0.3 R_Jup的半径)。我们证实,我们完善的方法可以用来检索系外行星的反射信号,即使与目前的观测设施。下一代观测设施的出现将为这类技术更深入地探测系外行星提供新的机会。
2015-04-22 astro-ph.EP
Raman Scattering by Molecular Hydrogen and Nitrogen in Exoplanetary Atmospheres
在短可见光和近紫外波长下,系外行星大气层不透明的一个重要来源是光在分子上的瑞利散射。它伴随着一个相关的,但较弱的过程-拉曼散射。我们分析了反射光中的拉曼散射特征和系外行星的几何形状,这可以提供有关大气特性的信息。拉曼散射以下列方式影响行星的几何散射光谱。首先,它导致入射辐射中强吸收线的填充,从而在入射辐射中产生尖锐的峰值。其次,它使反射光中的光谱特征的波长偏移,从而引起所谓的拉曼鬼线。拉曼散射也可以导致宽带减少的光谱,由于波长移动的恒星光谱与红色的光谱指数。观测大气中的拉曼峰可以用来测量气体柱密度,从而限制大气中云的存在。观察拉曼鬼线可用于光谱识别大气中的主要散射体,甚至是在光学波长范围内不具有显著光谱特征的分子如H $_2$或N $_2$。如果被探测到,鬼线还可以提供有关大气温度的信息。在本文中,我们调查的影响,拉曼散射在氢和氮为主的大气。我们分析了现有和未来的观测设施探测拉曼散射的签名,并使用这些签名作为探测系外行星大气的可行性。
2016-09-07 astro-ph.EP
Multi-orbital-phase and multi-band characterization of exoplanetary atmospheres with reflected light spectra
从太空对相距甚远的系外行星直接成像将获得它们的反射光谱并测量大气特性。以前的计算表明,轨道相位的变化会产生光谱信号,但这种信号是否可以用来表征大气层还没有显示。我们模拟星罩启用观测的行星47乌玛b,使用迄今为止最现实的模拟器SISTER估计的不确定性,由于残留的星光,太阳闪烁,和exozodiacal光。然后,我们使用贝叶斯检索算法ExoReL $^\Re$,以确定使用罗马或HabEx类望远镜观测的大气特性的约束条件,比较在多个轨道相位或多个波长带观测的策略。在一台类似罗马望远镜的$\sim20\%$带宽为600 - 800 nm的情况下,检索发现了一种退化的情况,其气体丰度较低,云比真实情况更深或更少。在不同的轨道相位或在800 - 1000 nm的第二$20\%$波长带重复观察,具有相同的积分时间和因此降低的S/N,将有效地消除这种简并解。用HabEx类望远镜进行单次观测将对气体丰度和云的性质产生高精度的限制,而不会出现简并情况。这些结果也普遍适用于具有相似波长覆盖范围和S/N的日冕的高对比度光谱学,并可帮助设计未来系外行星直接成像实验的波长带宽和观测计划。
2020-09-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Retrieved Atmospheres and Inferred Surface Properties for Exoplanets Using Transmission and Reflected Light Spectroscopy
本文利用新型反演工具模拟Origins透射光谱和LUVOIR直接成像光谱,评估系外行星宜居性与生物标志物的表征精度,发现透射光谱对表面温度不敏感但可约束极端干燥,直接成像对水丰度敏感且更适合约束O$_2$和O$_3$。
2024-04-01 astro-ph.EP
Clouds can enhance direct imaging detection of O2 and O3 on terrestrial exoplanets
本研究利用 PSG 模拟并结合 CARMA 云模型,评估云层对 HWO 直接成像探测类地系外行星 O2 与 O3 的影响,发现低云在多种情景下通常提升其 SNR。
2025-05-12 astro-ph.EP
exocartographer: A Bayesian Framework for Mapping Exoplanets in Reflected Light
未来的太空望远镜将在可见光波段直接拍摄太阳系外行星的图像。来自系外行星的时间分辨反射光编码了关于大气和表面不均匀性的信息。以前的研究表明,系外行星的光变曲线可以被反转,以获得行星的低分辨率地图,以及对它的自旋方向的限制。到目前为止,估计2D地图上的不确定性仍然是难以捉摸的。在这里,我们提出exocartographer,一个灵活的开源贝叶斯框架解决exocartography逆问题。该地图使用等面积HEALPix像素进行参数化。对于192像素的基准地图分辨率,描述了一个四参数高斯过程的空间尺度的行星自转变化,和两个未知的行星自转参数,exocartographer探索了一个198维的参数空间。为了测试代码,我们产生了一个无云的地球在一个正面的轨道与90 $^\circ$的光变曲线。我们对这颗行星进行合成白光观测:在整个行星轨道上进行5个时期的观测,每个时期包括24小时的观测,光度不确定性为$1\%$(120个数据)。我们检索到的一个PRANDO地图和$-$的第一次$-$它的不确定性,以及自旋约束。这张地图可以辨认出地球,但具有典型的$30\%$不确定性。反演的特征长度尺度为88 $\pm 7 ^\circ$或9800 km。在$1-σ$不确定度为$0.8^\circ$的情况下恢复结晶度。尽管检索到的Escudo地图的不确定性,我们鲁棒地确定了一个高Escudo区域(撒哈拉沙漠)和一…
2018-02-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
Simulating Reflected Light Exoplanet Spectra of the Promising Direct Imaging Target, $\upsilon$ Andromedae d, with a New, Fast Sampling Method Using the Planetary Spectrum Generator
模拟系外行星的日冕剖面是规划和解释未来直接成像观测的关键。在本文中,我们演示了使用行星光谱发生器产生模拟的反射光系外行星光谱。我们使用PSG检查直接成像的系外行星光谱的所有模型相关的多个问题,并产生明亮的,附近的系外行星$\upsilon$仙女座d,下一代设施的潜在直接成像目标的样本光谱。我们引入了一种新的、快速且准确的二次采样技术,该技术使磁盘集成光谱的计算比切比雪夫-高斯采样快一个数量级,以进行中到高分辨率采样。使用这种方法和第一性原理推导的大气$\upsilon$和d,我们模拟了各种不同的潜在的大气配置的相位相关的光谱。$\upsilon$和d的模拟光谱包括具有不同雾度和云特性的版本。基于我们的综合分析,这颗行星的轨道参数,相位和照明适当的模型光谱,和现实的仪器噪声参数,我们发现,$\upsilon$和d是一个潜在的有利的直接成像和光谱目标的日冕仪(CGI)的南希格雷斯罗马太空望远镜。当包括对应于Roman CGI SPC光谱模式的噪声模型时,PSG预测在Roman CGI SPC光谱模式(R=50光谱)和频带1 HLC成像模式的中心波长箱中达到模拟光谱的信噪比为10所需的时间分别为大约400小时和小于40小时。我们还讨论了潜在的途径来提取有关行星及其大气层的信息与未来的观测,并发现罗马的观测可能能够约束行星的内部温度。
2021-06-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
Observability of radio reflections from exoplanet ionospheres with next generation radio telescopes
本文提出通过观测热木星电离层反射的恒星射电辐射来推断其等离子体密度分布与热状态,并证明SKA等下一代低频射电望远镜有望探测约0.01%通量比的微弱信号。
2025-07-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
Probing the geological setting of exoplanets through atmospheric analysis: using Mars as a test case
本研究通过观测火星反射光,利用高分辨率光谱和LSD技术分析CO2信号,验证了通过系外行星大气信号强度变化探测其地质背景的可行性。
2025-10-10 astro-ph.EP
Direct Detection of Known Exoplanets in Reflected Light: Predicting Sky Position with Literature Orbit Solutions
本研究开发开源Python工具projecc,利用文献轨道解预测已知系外行星在天空平面的位置,以支持下一代望远镜的反射光直接成像观测,并验证了GJ 876 b和比邻星b的预测精度。
2025-09-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
On the Detection of Exorings in Reflected Light with JWST NIRCam
本研究通过NIRCam日冕仪模拟,评估JWST在近红外反射光中探测系外环的能力,发现F200W可探测大型环系统,并可为系外环发生率提供经验约束。
2025-09-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Multiple Scattering Polarized Radiative Transfer Model: Application to HD 189733b
我们提出了一个多重散射矢量辐射转移模型,该模型产生了来自系外行星大气的反射光的圆盘积分、全相位偏振光曲线。我们验证了我们的模型对结果发表的分析和计算模型,并讨论了少量的情况下,现有的和可能的不久的将来的观测系外行星HD 189733b。HD 189733 b可以说是迄今为止观测得最好的系外行星,也是唯一一颗在偏振光下观测到的系外行星,但它的大气层是多云还是晴朗还存在争议。我们用瑞利散射模拟来自清晰大气的反射光,用米氏和分形聚集粒子模拟来自多云或朦胧大气的反射光。我们表明,清晰和多云的大气中有很大的差异,偏振光相比,简单的通量测量,虽然现有的观测是不够的,使这种区别。此外,我们表明,大气空间不均匀,如部分被云或薄雾覆盖,表现出较大的对比度时,偏振光相比,清晰的大气。这种效应可能被用来识别系外行星中的片状云。给定一组全相位极化观测值,该模型可以约束大气中散射粒子的几何分布、散射粒子的性质和轨道升交点的经度。该模型被用来解释新的偏振观测HD 189733b的配套文件。
2015-12-08 astro-ph.EP
Cloud Parameterizations and their Effect on Retrievals of Exoplanet Reflection Spectroscopy
未来的天基直接成像任务将对行星进行低分辨率(R $<$ 100)光学(0.3-1~ $μ$ m)光谱学,从而实现冷巨星的反射光谱学。反射光光谱学被编码了关于行星大气的散射和吸收特性的丰富信息。考虑到系外行星中预期的云和雾的多样性,我们必须巩固方法,以准确和精确地检索这些散射和吸收特性,这些特性与云的种类无关。特别是,我们专注于确定不同的云参数化如何影响云和大气成分的推论。我们模拟了三个最高优先级的直接成像冷巨目标的反射光谱的模拟观测,这些目标具有不同的有效温度,范围从135 K到533 K。我们使用四种不同的参数化方法对这三颗行星的云结构和分子丰度进行检索,每种参数化方法都具有越来越高的云复杂性。我们发现,检索的大气和散射特性强烈依赖于云参数化的选择。例如,过于简单的参数化往往会高估丰度。总体而言,我们无法检索超过$\pm$ 50\%的精确/准确重力。最后,我们发现,即使低SNR=5,低R=40反射光光谱给出粗略的零阶洞察到云层甲板位置相对于分子和瑞利光学深度水平。
2021-02-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Directly imaged exoplanets in reflected starlight. The importance of knowing the planet radius
我们研究了系外行星反射星光光谱的信息含量。我们指定我们的分析巴纳德的明星b候选人超级地球,我们假设的半径为海王星的0.6倍,大气主要由H $_2$ -He,和CH $_4$体积混合比为5 $\cdot$ 10 $^{-3}$。然而,我们研究的主要结论与行星无关。我们建立了一个由七个参数描述的系外行星模型,包括它的半径,大气甲烷丰度和云层的基本性质。我们在零相位(全盘照明)从500至900 nm和光谱分辨率R $\sim$ 125-225生成合成光谱。我们模拟了一个简化的,波长无关的噪声模型在信噪比S/N=10的测量光谱。与MCMC为基础的检索方法,我们分析哪些行星/大气参数可以推断出从测量的光谱和它们之间的理论相关性。我们考虑极限情况下,行星半径是已知的或完全未知的,和中间的情况下,行星半径是部分约束。如果已知行星半径,我们通常可以区分无云和多云的大气,并将甲烷丰度限制在两个数量级内。如果行星半径是未知的,新的模型参数之间的相关性发生和检索的准确性降低。如果没有半径的确定,就很难辨别这颗行星是否有云,而且对甲烷丰度的估计也会下降。然而,我们发现行星半径被限制在两个因素的所有情况下探索。拥有关于行星半径的先验信息,即使是近似的,也有助于改进检索。我们敦促系外行星探测工作扩大具有质量和半径测定的长周期行星的数量。
2020-06-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Grid-Based Atmospheric Retrievals for Reflected-Light Spectra of Exoplanets using PSGnest
本文提出基于140万预计算光谱网格的PSGnest快速嵌套采样反演方法,将系外行星反射光谱大气反演时间缩短至秒级,并验证其在LuvEx型任务中探测H₂O和O₂的有效性。
2023-07-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
A massive exoplanet candidate around KOI-13: Independent confirmation by ellipsoidal variations
我们对2011年9月开普勒数据发布中包含的KOI-13.01候选系外行星系统进行了分析。主星是一颗已知且相对明亮的$(m_{\rm KP} = 9.95)$目视双星,其距离(0.8角秒)比开普勒像素(每像素4角秒)的大小小得多。开普勒光变曲线显示了主食和次食,以及食外光变曲线的显著变化。我们确认凌日发生在两颗星中较亮的那颗周围。我们的模型的相对贡献(一)从同伴的热辐射,(二)行星反射光,(三)多普勒波束,(四)椭球体的变化所产生的主恒星的潮汐变形的主恒星的同伴。我们的分析,仅基于光变曲线,使我们能够限制KOI-13.01伴星的质量为$M_{\rm C} = 8.3 \pm 1.25M_{\rm J}$,从而证明过境伴星是一颗行星(而不是\cite{b7}最近提出的褐矮星)。主恒星(光谱型A5- 7 V,$T_{\rm eff} = 8511-8020$ K)的高温,加上它的伴星KOI-13.01的接近,可能使它成为已知最热的系外行星之一,甚至在开普勒光学通带中也可以检测到对光变曲线的热贡献。然而,开普勒光变曲线的单一通带并不能使我们明确区分行星辐射的热成分和反射成分。红外观测可能有助于打破简并,而径向速度后续$σ\sim$ 100 m s $^{-1}$精度应确认行星的质量。
2012-02-08 astro-ph.EP
High-Resolution Echelle Spectroscopy for Solar System Planets: A Planet-as-Point-Source Analogy
针对透射光谱受凌星几何限制的问题,本文提出利用2.34米望远镜与高分辨率阶梯光栅光谱仪连接的光学设计,以获取太阳系天体高信噪比反射光谱,为未来极大望远镜研究系外行星反射光谱奠定基础。
2025-10-23 astro-ph.EP astro-ph.IM