系外行星轨道消失中的大气偏折与椭圆效应

未来的高精度光度测量有望深入了解这些系统的本质。我们考察了大气偏折以及（投影）行星椭圆率对轨道光变曲线的影响。行星大气中预期存在的密度梯度可以抵消观察者-准直器到源-准直器距离比例过大的问题，从而允许鞭点（caustics）的存在。在此条件下，来自行星阴影中所有点的星光都会被折射进入视野，导致 ingress 时光变减弱特征性减慢（egress 时亦然）。对多个参数（包括行星半径等）进行搜索，无法产生一种非偏折的轨道光变曲线来模拟偏折光变曲线。星光减弱的比例变化约为大气尺度高度与行星半径之比，预计为约 1%。行星椭圆率会导致轨道光变曲线在最小通量点附近呈现不对称性，这取决于行星的取向。对于投影椭圆率为 10% 时，比例不对称性约为 0.5%，且与偏折无关。对于行星与恒星半径比例较大的情形，这些效应有望在未来的太空任务中被观测到。这将允许我们约束行星形状、其大气尺度高度、密度和折射系数，从而提供关于其旋转、温度和成分的信息。对于 HD 209458b，这是目前已知的唯一一颗可观测轨道的系外行星，由于准直器-源间距离非常小，鞭点不存在。最后，我们提供了其他轨道光变变化的估计，这些变化的重要性可能与环、卫星、恒星振荡、星斑以及天气相当。