追逐彩虹与海洋反光：宜居世界天文台的内工作角约束
地球与行星天体物理
2023-07-31 v1
摘要
NASA 正在规划宜居世界天文台（HabWorlds），这是一台用于探测宜居带内岩质行星并确定其宜居性的星冕仪空间任务。地表液态水对行星宜居性的定义至关重要。系外行星反射星光的测光与偏振相曲线可揭示海洋反光、彩虹以及由云或大气气体散射引起的其他现象。直接成像任务针对近正交附近的行星进行了优化，但 HabWorlds 的星冕仪可能遮挡这些光学特征最强的相角范围。给定系外行星可获取的相角范围取决于行星的轨道倾角以及星冕仪的内工作角（IWA）。我们利用最近建立的与 HabWorlds 相关的 164 颗恒星星表，估算可搜索海洋反光、彩虹和瑞利散射偏振效应的系外地球数量。我们发现，在大多数系外地球行星系统中都可获取偏振瑞利散射峰值。在 IWA mas（）的假设下，具有地球等效入射通量的行星在 个系统中可获取相角 处水云引起的彩虹，而在 个系统中可获取相角 处的海洋反光特征。将 IWA 改进为 mas（）可使彩虹与反光的可见性分别提高约 2 倍和 3 倍。通过观测这些散射特征，HabWorlds 可探测地表海洋与水循环，这是宜居性的关键指标。
引用
@article{arxiv.2307.15137,
title = {Chasing rainbows and ocean glints: Inner working angle constraints for the Habitable Worlds Observatory},
author = {Sophia R. Vaughan and Timothy D. Gebhard and Kimberly Bott and Sarah L. Casewell and Nicolas B. Cowan and David S. Doelman and Matthew Kenworthy and Johan Mazoyer and Maxwell A. Millar-Blanchaer and Victor J. H. Trees and Daphne M. Stam and Olivier Absil and Lisa Altinier and Pierre Baudoz and Ruslan Belikov and Alexis Bidot and Jayne L. Birkby and Markus J. Bonse and Bernhard Brandl and Alexis Carlotti and Elodie Choquet and Dirk van Dam and Niyati Desai and Kevin Fogarty and J. Fowler and Kyle van Gorkom and Yann Gutierrez and Olivier Guyon and Sebastiaan Y. Haffert and Olivier Herscovici-Schiller and Adrien Hours and Roser Juanola-Parramon and Evangelia Kleisioti and Lorenzo König and Maaike van Kooten and Mariya Krasteva and Iva Laginja and Rico Landman and Lucie Leboulleux and David Mouillet and Mamadou N'Diaye and Emiel H. Por and Laurent Pueyo and Frans Snik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.15137},
year = {2023}
}
备注
MNRAS accepted, 9 pages, 8 figures, 3 tables