利用会合"切割"效应引起的凌星时刻变化测量行星质量
地球与行星天体物理
2015-06-23 v1
摘要
凌星系外行星系统中行星间的引力相互作用会导致凌星时刻发生变化，这些变化可用于诊断行星质量和系统的动力学状态。在此我们表明，这些凌星时刻变化（TTVs）中的会合"切割"贡献可用于唯一地测量行星质量，而无需涉及直接积分运动方程的完整动力学分析。我们提出了针对切割信号的简单解析公式，这些公式对于适度偏心率 e <~ 0.1 有效（通常误差<10%）。重要的是，这些公式主要取决于摄动行星的质量，因此切割信号可用于打破在一阶平均运动共振附近的系统中可能出现的质量/自由偏心率简并。利用谐波分析，我们将这些 TTV 公式应用于多个此前已通过完整动力学分析研究过的开普勒系统。我们表明，当测量到切割效应时，两颗行星的质量均可被唯一确定，这与先前的结果一致，但无需进行数值轨道积分。这证明了来自 TTV 的质量测量如何主要源于可观测的切割信号。切割公式还可用于预测未来观测（如 TESS 或 PLATO 进行的观测）所需的凌星次数和时间精度，以便通过分析 TTVs 推断行星质量。
引用
@article{arxiv.1411.0004,
title = {Measurement of planet masses with transit timing variations due to synodic "chopping" effects},
author = {Katherine M. Deck and Eric Agol},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.0004},
year = {2015}
}
备注
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