具有极冠和海洋闪光的系外行星的傅里叶光谱

系外行星微弱的轨道相位依赖反射信号包含有关行星表面的信息，例如类地行星上大陆和海洋的分布。这种光变曲线通常在时域中研究，但由于静止表面的信号是（准）周期性的，傅里叶级数分析可能提供一种替代的、互补的方法。我们研究了几何简单构型下反射光变曲线的傅里叶光谱。根据其大气特性，位于宜居带的旋转行星可能拥有圆形极地冰盖。另一方面，潮汐锁定的行星可能拥有面向恒星的对称圆形海洋。这些情况很有趣，因为冰盖锐利边缘处的高反照率对比以及海洋中来自宿主恒星的闪光可能会产生具有轨道周期性的可识别光变曲线，这也可以在傅里叶域中进行解释。我们推导了一个简单的通用表达式，用朗伯行星表面的反照率图来表示准周期光变曲线的傅里叶系数。计算了理想化情况下的光变曲线及其光谱的解析表达式，并研究了光谱峰值对关键参数（倾角、转轴倾角和冰盖大小）的依赖性。