经向变化云量对可见光反射光系外行星相曲线的影响
地球与行星天体物理
2015-03-04 v1
摘要
我们使用行星反照率模型研究系外行星在可见光波长相曲线中的变化。这些系外行星上云的存在显著改变其行星反照率光谱。我们确认,潮汐锁定系外行星昼侧的非均匀云覆盖将表现为相曲线幅度和偏移的变化。在这项工作中,我们首先使用一颗类木星行星(温度与太阳型恒星2.0 AU处的日照一致)调查模型的测试用例,以考虑H2O云的影响。然后我们将模型应用扩展到系外行星Kepler-7b,并考虑不同云物种、沉降效率、粒子大小和云高度的影响。我们表明,取决于观测滤光片,对于类木星行星,相曲线最大值的最大可能偏移为2-10度,而对于热木星系外行星在可见光波长下,在具有均匀平均热轮廓的昼侧云分布函数下,偏移可达30度(分数轨道相位0.08)。最后,我们调整我们的模型以与Kepler空间望远镜对Kepler-7b近期的光学相曲线观测进行比较并确认。与观测比较的1300个云场景中,平均行星反照率可在0.1-0.6之间变化。我们观察到较小的粒子大小和增加的云高度对增加反照率有强烈影响。特别地,我们展示了一组模型,其中Kepler-7b的昼侧约一半被大气高层的小粒子云覆盖,这些云由明亮矿物如MgSiO3和Mg2SiO4组成,提供了与观测到的相曲线偏移和幅度的最佳拟合,而Fe云被发现太暗而无法拟合观测。
引用
@article{arxiv.1503.01028,
title = {Effect of Longitudinally Varying Cloud Coverage on Visible Wavelength Reflected-Light Exoplanet Phase Curves},
author = {Matthew W. Webber and Nikole K. Lewis and Mark Marley and Caroline Morley and Jonathan Fortney and Kerri Cahoy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.01028},
year = {2015}
}
备注
accepted to ApJ