如何确定系外卫星的轨道运动方向
地球与行星天体物理
2015-06-23 v1
摘要
我们提出了两种确定系外卫星轨道运动方向（SOM）的方法：一种相对于行星的绕恒星轨道，另一种相对于行星自转。我们的模拟表明，利用欧洲极大望远镜（E-ELT）将可进行所需的测量。第一种方法依赖于恒星凌日期间的行星 - 卫星互掩事件。由于光速有限，当卫星经过行星后方（前方）时发生的食现象，相对于卫星的平均轨道周期而言会出现延迟（提前）。这种“凌日计时二分法”（TTD）确定了系外卫星相对于绕恒星运动的 SOM。对于太阳系中最大的十颗卫星，TTD 的范围在 2 到 12 秒之间。E-ELT 将使针对邻近恒星周围地球大小卫星的此类测量成为可能。第二种方法测量旋转巨行星被其卫星凌日时其红外光谱中的畸变。行星光谱中的这种罗斯特 - 麦克劳林效应（RME）揭示了行星赤道与卫星绕行星轨道平面之间的夹角，从而揭示了卫星相对于行星自转的 SOM。一颗合理大小的卫星凌日直接成像的行星（如绘架座βb）所引起的 RME 振幅接近 100 m/s，约为凌日系外行星 HD209458b 恒星 RME 振幅的两倍。这两种新方法均可用于探究系外卫星的起源，即它们本质上是规则的还是不规则的。
引用
@article{arxiv.1409.7245,
title = {How to determine an exomoon's sense of orbital motion},
author = {René Heller and Simon Albrecht},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.7245},
year = {2015}
}
备注
accepted by ApJ Letters, 6 pages, 5 figures (2 color)