通过凌星测光识别 M 矮星岩石行星的候选大气
摘要
星系中多数岩石行星环绕凉爽宿主恒星，理论模型对于这些行星能否保留大气存在很大不确定性。詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）或能凭经验解决此问题，但多数相关提案基于光谱学，需大量观测投入。本文表明，二次凌星的红外测光可通过寻找大气足够厚、以致大气热传输明显削减其昼面热发射（相较裸岩）的岩石行星，快速识别“候选”大气。对于适合大气跟进的行星，我们发现 JWST 应能以一至两次凌星自信探测到 O(1) bar 大气的热再分布信号。一至两次凌星通常远少于通过透射或发射光谱推断大气所需投入。候选大气可通过跟进光谱或相曲线进一步验证。此外，因该技术快速，可启用 JWST 对岩石系外行星的首次大气巡天。我们估计 TESS 任务将发现约 100 颗过热不宜居但可经凌星测光快速探测的行星。弄清 M 矮星周围热岩石行星是否有大气，不仅对理解不宜居世界演化重要：若大气在热行星上普遍，则 M 矮星周围更冷、潜在宜居行星也可能有大气。
引用
@article{arxiv.1907.13138,
title = {Identifying Candidate Atmospheres on Rocky M dwarf Planets via Eclipse Photometry},
author = {Daniel D. B. Koll and Matej Malik and Megan Mansfield and Eliza M. -R. Kempton and Edwin Kite and Dorian Abbot and Jacob L. Bean},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.13138},
year = {2020}
}
备注
Submitted to ApJ. Also see these three companion papers: 1. Mansfield et al (submitted), "Identifying Atmospheres on Rocky Exoplanets Through Inferred High Albedo", 2. Malik et al (submitted), "Analyzing Atmospheric Temperature Profiles and Spectra of M dwarf Rocky Planets", and 3. Koll (submitted) "A Scaling Theory for Atmospheric Heat Redistribution on Rocky Exoplanets"