从地球类行星直接成像光变曲线的频率调制推断其自转轴倾角：基于通用环流模型模拟的模拟分析
地球与行星天体物理
2020-08-05 v1 天体物理仪器与方法
太阳与恒星天体物理
摘要
系外行星的直接成像技术近期取得显著进展，未来终将能够监测类地宜居行星的光度和光谱信号。然而，云的存在仍是解读此类行星直接成像信号中最不确定的因素之一。我们尝试通过一组与地球相关的参数运行一系列 GCM（通用环流模型）模拟，考察行星自转轴倾角如何产生不同的云图样。随后，我们利用模拟的光度光变曲线计算其在整个轨道周期内由于行星自旋-轨道耦合引起的频率调制，并尝试探究能在多大程度上估算类地孪生行星的自转轴倾角。我们发现，若恒星通量被完全遮挡，使用一台 dedicated 的 4 米空间望远镜在距系统 10 pc 处，可将类地孪生行星的自转轴倾角估算至数度不确定度以内。尽管我们的结论基于若干理想化假设，直接成像类地行星的频率调制为确定其自转轴倾角提供了独特方法。
引用
@article{arxiv.2006.11437,
title = {Obliquity of an Earth-like planet from frequency modulation of its direct imaged lightcurve: mock analysis from general circulation model simulation},
author = {Yuta Nakagawa and Takanori Kodama and Masaki Ishiwatari and Hajime Kawahara and Yasushi Suto and Yoshiyuki O. Takahashi and George L. Hashimoto and Kiyoshi Kuramoto and Kensuke Nakajima and Shin-ichi Takehiro and Yoshi-Yuki Hayashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.11437},
year = {2020}
}
备注
29 pages, 18 figures, accepted for publication in ApJ