宜居世界天文台的系外卫星与系外环 II:通过月食寻找 Endor
地球与行星天体物理
2026-01-29 v1
摘要
宜居带中的巨行星可能拥有条件适宜生命存在的系外卫星。在本文中,我们描述了一种宜居世界天文台可以探测此类卫星的方法:宽带反射光月食(例如,卫星进入行星的阴影)。我们发现,在 1 天文单位处绕木星大小的行星运行的类地卫星,在 1 微米附近可以比其宿主行星更亮,产生频繁(几天时间尺度)的月食,深度约为 50%。我们确定,对于巨行星周围的类地卫星,单个月食事件在约 12 秒差距内可能可探测,最小可达 0.9 个地球半径。探测更小的卫星,约 0.5 个地球半径(对应于火星或木卫三的大小),可能是可能的,但对于大多数系统通常需要多个事件。这些持续数小时的事件为使用宜居世界天文台探测宜居卫星提供了清晰的途径,前提是对每个系统有足够的凝视时间以探测月食。然而,宜居系外卫星的发生率仍未得到约束,这使得最终产出不确定。宜居世界天文台将能够对巨行星周围宜居系外卫星的频率施加第一个有意义的约束;如果该频率不可忽略,宜居世界天文台还可以在这些世界上寻找生命,可能通过月食光谱学。
引用
@article{arxiv.2601.20002,
title = {Exomoons and Exorings with the Habitable Worlds Observatory II: Finding Endor with Lunar Eclipses},
author = {Mary Anne Limbach and Beck Dacus and Brooke Kotten and Elizabeth Lane and Jacob Lustig-Yaeger and Ryan MacDonald and Tyler D. Robinson and Jean-Baptiste Ruffio and Andrew Vanderburg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.20002},
year = {2026}
}
备注
Accepted to AJ