通过透射光谱法约束系外行星质量所面临的挑战
地球与行星天体物理
2017-02-15 v2
摘要
MassSpec 是一种仅从凌日系外行星的透射光谱来确定其质量的方法，由 \citet{dew13} 提出。该方法的前提依赖于从透射光谱中提取行星的表面重力，这是通过其对大气标高的影响来实现的，进而决定吸收特征的强度。在此，我们进一步探讨了 \textit{MassSpec} 对低质量系外行星的适用性——特别是那些处于超级地球尺寸范围内的行星，对这些行星而言，通过径向速度法测定行星质量极具挑战性且耗费大量资源。确定这些行星的质量至关重要，因为否则它们的性质将高度不受约束。在缺乏质量信息的情况下，这些行星可能是岩石质的、冰质的或以气体为主的。为了研究行星质量对透射光谱的影响，我们展示了由 HO 和 H 混合物组成大气的超级地球的模拟观测，包含有云和无云两种情况。我们对它们的透射光谱进行建模，并模拟了使用 \textit{JWST} 的 NIRISS、NIRSpec 和 MIRI 仪器观测每颗行星的情形。我们发现，在具有不同质量和成分的行星的透射光谱之间存在显著的简并性，使得在许多情况下无法明确确定行星的质量。
引用
@article{arxiv.1701.00012,
title = {Challenges to Constraining Exoplanet Masses via Transmission Spectroscopy},
author = {Natasha E. Batalha and Eliza M. -R. Kempton and Rostom Mbarek},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.00012},
year = {2017}
}
备注
6 pages, 3 figures, accepted ApJL