直接成像系外行星的反射星光：知晓行星半径的重要性

我们研究了系外行星反射星光光谱中的信息内容。我们将分析具体针对 Barnard 星 b 候选超级地球，对其假设半径为海王星的 0.6 倍、大气以 H$_2$-He 为主、且 CH$_4$ 体积混合比为 5$\cdot$10$^{-3}$。然而我们研究的主要结论与具体行星无关。我们建立了一个由七个参数描述的系外行星模型，包括其半径、大气甲烷丰度以及云层的基本属性。我们在 500 至 900 nm 波长范围、光谱分辨率 R$\sim$125-225 下生成了零相位（全盘照度）的合成光谱。我们以简化、波长无关的噪声模型在信噪比 S/N=10 下模拟了实测光谱。基于 MCMC 的反演方法，我们分析了从实测光谱中可推断哪些行星/大气参数以及它们之间的理论相关性。我们考虑了行星半径已知、完全未知以及部分受限等极限情况。若行星半径已知，我们通常能区分无云与有云大气，并将甲烷丰度约束在两个数量级以内。若行星半径未知，模型参数间会出现新的相关性，反演精度下降。若无半径测定，难以辨别行星是否有云，且甲烷丰度估计变差。然而，我们发现所有考察案例中行星半径均被约束在两倍因子以内。具备行星半径的先验信息（即便为近似值）有助于改进反演。我们敦促系外行星探测工作扩展具有质量和半径测定的长周期行星族群。