绘制部分多云系外行星的表面是困难的
地球与行星天体物理
2022-01-19 v1 天体物理仪器与方法
摘要
类地系外行星的反射光测光可揭示海洋与大陆的存在,从而对这些世界的当前与长期宜居性施加直接约束。从观测光变曲线推断行星反照率图具有挑战性,因为不同地图可能产生不可区分的光变曲线。这一简并因云的演变而加剧。此前有研究提出,可将跨越多日的盘积分测光相结合以获得无云系外行星表面图。我们作为贝叶斯反演的一部分演示了这一技术,同时拟合行星的固定表面图与随时间变化的覆盖云层。我们在合成数据上检验此方法,随后将其应用于地球的真实盘积分观测。我们发现八天连续合成观测足以重建忠实的高分辨率表面反照率图,而无需对云物理作假设。对于测光不确定性可忽略的光变曲线,某位置的最小大气顶反照率是该处表面反照率的良好估计。当应用于 DSCOVR 航天器上 Earth Polychromating Imaging Camera 的观测时,我们的方法仅去除了很小一部分云。我们将此困难归因于观测的全相位几何以及地球云较短的相关长度。对于具有类地气候的系外行星,可能难以做得比云平均图更好。我们推测,云去除在接近四分之一相位成像且拥有大型云系统的系外行星上最为成功。
引用
@article{arxiv.2201.00825,
title = {Mapping the Surface of Partially Cloudy Exoplanets is Hard},
author = {Lucas Teinturier and Nicholas Vieira and Elisa Jacquet and Juliette Geoffrion and Youssef Bestavros and Dylan Keating and Nicolas B. Cowan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.00825},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 3 figures To be published in MNRAS