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利用 TESS 和 CHEOPS 进行多天文台凌星光度测量以表征系外行星

地球与行星天体物理 2017-05-03 v1

摘要

天基光度巡天已发现大量凌越其他恒星的行星,但这些观测仅在单一通带进行,仅能提供行星半径、轨道周期和凌星持续时间。关于这些行星的质量、成分及任何大气层的信息需要来自地面或空间的额外观测。凌星系外行星巡天卫星 (TESS) 将提供数千颗围绕亮星运行的行星,适合进行此类后续观测。在缺乏空间光谱或分光光度观测的情况下,通过多个空间望远镜的不同通带进行观测可提供一些光谱信息,有助于识别假阳性信号、区分热木星的反射光与热辐射,并探测行星大气的 Rayleigh 散射。我们计算了 TESS 和系外行星表征卫星 (CHEOPS) 任务所测凌星深度的预期差异,前者对较红的光学波长更敏感,后者对较蓝的光学波长更敏感。由伴星或背景恒星引起的差异很小(主序伴星小于 3%),可能微不足道且无法探测。只有对于少数“热”木星,组合光度测量才能消除行星反射信号与热信号之间的歧义。然而,假设每颗行星都具有此类大气,对于约 100 颗凌星行星,可以探测到粒子尺寸接近 0.04 μ\mum 且压力高度高于~1 mbar 的朦胧大气产生的 Rayleigh 散射。具有这种特征粒子尺寸的朦胧物不会遮挡较长(近红外)波长的观测;因此,对 TESS 探测到的行星进行 CHEOPS 后续观测,可以识别出适合用 James Webb 空间望远镜进行进一步研究的候选体。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.02656,
  title  = {Exoplanet Characterization by Multi-Observatory Transit Photometry with TESS and CHEOPS},
  author = {E. Gaidos and D. Kitzmann and K. Heng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.02656},
  year   = {2017}
}

备注

MNRAS, in press