通过行星传递时间测序探测地球级行星
天体物理学
2009-11-10 v2
摘要
沿Kepler轨道的行星传递时间间隔恰好等于轨道周期。若引入第二颗行星，轨道将不再是Keplerian，传递时间也不再严格周期性。我们计算了这些传递时间变化（dt）的大小。我们对若干极限情况进行解析分析：(i)轨道周期远小于的内部扰动行星；(ii)轨道周期远大的、具有离心轨道的外部扰动行星；(iii)两个行星均为圆轨道且不在共振态，但具有任意比例的轨道周期；以及(iv)两个行星初始为圆轨道且锁定在共振态。情况(iv)或许最为有趣，因为已知一些系统处于共振态，扰动效应最大。只要扰动行星质量大于被探测行星，传递时间变化的大小都可达到轨道周期尺度！对于质量较轻的扰动行星，我们指出，传递时间变化的大小小于轨道周期，具体取决于扰动行星与被探测行星的质量比。一个质量为地球级的行星与一个3天周期的传递行星（如HD 209458b）处于2:1共振态，会导致约3分钟的传递时间变化；这种变化在一年时间尺度上可被累积。当前的地面测量手段轻易即可探测到。对于两个行星均为离心轨道的情况，我们数值计算了若干已知多行星系统的传递时间变动，假设其轨道面为边缘面。传递时间测量可用于约束行星系统中行星的质量与半径；当与径向速度测量结合时，可消除主机星质量与半径之间的二义性。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0412032,
title = {On detecting terrestrial planets with timing of giant planet transits},
author = {E. Agol and J. Steffen and R. Sari and W. Clarkson},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0412032},
year = {2009}
}
备注
21 pages, 9 figures, submitted to MNRAS