候选第九行星的演化与星等
地球与行星天体物理
2016-04-27 v2
摘要
最近对外太阳系可能存在额外大天体的重新关注促使我们研究此类天体的热力学演化。我们假设它是天王星和海王星的小型版本。我们模拟了遥远冰巨星行星的半径、温度、内禀光度和黑体谱的时间演化。目的还在于提供不同波段的星等估计，以评估该天体是否可被探测到。我们对位于距太阳280、700和1120 AU处、质量为5、10、20和50 Mearth的冰巨星进行了冷却和收缩模拟。改变了核心成分、H/He比例、能量传输效率和初始光度。大气不透明度设为太阳金属度的1、50和100倍。我们发现，在太阳系当前年龄下，位于700 AU处标称的10 Mearth行星有效温度为47 K，远高于约10 K的平衡温度，半径为3.7 Rearth，内禀光度为0.006 Ljupiter。其Johnson V、R、I、L、N、Q波段估计视星等分别为21.7、21.4、21.0、20.1、19.9和10.7，WISE W1-W4星等分别为20.1、20.1、18.6和10.2。Q和W4波段以及约13微米以上的其他观测捕捉到了内禀通量。如果候选第九行星具有显著的H/He层且内部能量传输高效，则其光度由内禀贡献主导，使其成为一颗自发光行星。在其轨道远日点附近的可能位置，我们估计质量为5、10、20和50 Mearth时的反射光V星等分别为24.3、23.7、23.3和22.6，内禀辐射Q星等分别为14.6、11.7、9.2和5.8。后者可能已被过去的巡天探测到。
引用
@article{arxiv.1602.07465,
title = {Evolution and Magnitudes of Candidate Planet Nine},
author = {Esther F. Linder and Christoph Mordasini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.07465},
year = {2016}
}
备注
6 pages, 3 figures, accepted to A&A