以微丘寻山：系外地形的可探测性
地球与行星天体物理
2018-01-31 v1
摘要
山脉、火山、海沟和陨石坑在太阳系各岩石天体上普遍存在，我们有理由预期岩石系外行星也具备类似地形。随着更大口径望远镜的设计推进，以及不仅探测行星还需对其进行表征的需求日益增长，及时探讨在未来几十年内远程探测系外行星地形的前景显得尤为重要。为此，我们设计了一种新颖而简便的方法，利用凌星光变曲线探测并量化系外行星表面的地形特征。若行星在凌星过程中自转，其轮廓变化会导致凌星深度随时间变化，这可表现为光度散射的表观异常增大。利用太阳系多个岩石天体的高程数据，我们用‘粗糙度’因子量化各天体的表面综合起伏，并计算凌星期间预期的光度散射。本文描述了在火星凌掩一颗邻近白矮星这一理想情况下，探测地形所需的观测类型。若此类系统的保守出现率为 10%，我们估计即将建成的 Colossus 或 OWL 望远镜仅需 <20 小时观测时间即可探测到地形，这相当于约 400 次凌星，每次持续 2 分钟，轨道周期约 10 小时。
引用
@article{arxiv.1801.05814,
title = {Finding Mountains with Molehills: The Detectability of Exotopography},
author = {Moiya A. S. McTier and David M. Kipping},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.05814},
year = {2018}
}
备注
Accepted to MNRAS