中文

系外行星海洋闪光的假阳性:纬度-反照率效应

地球与行星天体物理 2015-06-05 v1

摘要

识别行星表面的液态水是高度优先事项,因为这传统上定义了宜居性。海洋的一个提议特征是镜面反射(“闪光”),它增加了行星在蛾眉相时的表观反照率。我们对一个类地行星的全球气候模型进行后处理,以模拟反射光变曲线。值得注意的是,即使我们没有在模型中包含镜面反射,我们也获得了类似闪光的相位变化。这个假阳性是两个一般性质的结果:1)对于适中的倾角,行星两极接收的轨道平均恒星通量少于赤道,因此两极更可能被高反射性的雪和冰覆盖;2)我们表明,来自适中倾角行星在蛾眉相时的反射光比在凸相时探测到更高的纬度,因此行星的表观反照率在蛾眉相时自然增加。我们建议这种“纬度-反照率效应”即使在大倾角情况下也会起作用:在这种情况下,赤道接收的轨道平均通量少于两极,并且赤道在蛾眉相时被优先采样。因此,利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其倾角,将是正确解释其反射相位变化的必要前提。对于零倾角行星,纬度-反照率效应是一个特别令人信服的闪光假阳性,而这样的世界不适合纬度测绘。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效用。

关键词

引用

@article{arxiv.1205.1058,
  title  = {A False Positive For Ocean Glint on Exoplanets: the Latitude-Albedo Effect},
  author = {Nicolas B. Cowan and Dorian S. Abbot and Aiko Voigt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1205.1058},
  year   = {2015}
}

备注

5 pages, 3 figures, ApJL accepted