TRAPPIST-1 及其他系外行星系统中的行星-行星掩食
地球与行星天体物理
2017-12-27 v1
摘要
我们探讨了系外行星系统中行星-行星掩食（PPO）的发生与可探测性。这类事件是指同一系统中一颗行星掩食另一颗行星的盘面，当其热辐射或反射光被遮挡时产生微小的测光信号。我们聚焦于 TRAPPIST-1 中的行星，其轨道平面在 90% 置信度内对齐至 0.3 度以内。我们提出了一个光动力学模型，用于在各种行星大气状态假设下预测和计算 TRAPPIST-1 及其他系统中的 PPO。在对所有轨道参数的不确定性进行边缘化后，我们发现 TRAPPIST-1 中 PPO 的发生率约为每天 1.4 次。我们研究了用詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）探测这些事件的前景，发现在 12-15 微米处每年约有 10-20 次 b 和 c 的掩食应高于噪声水平。对若干此类 PPO 的联合建模可带来稳健探测。或者，用拟议的 Origins 空间望远镜观测应能以高信噪比探测单个 PPO。我们展示了 PPO 如何用于打破凌星计时变分简并，对行星偏心率和质量施加强约束，并约束升交点经度从而约束系统的完整三维结构。我们进一步展示了此类事件的建模如何揭示行星的昼夜温差并构建粗略的表面图。我们将光动力学代码发布于 github。
引用
@article{arxiv.1711.05739,
title = {Planet-Planet Occultations in TRAPPIST-1 and Other Exoplanet Systems},
author = {Rodrigo Luger and Jacob Lustig-Yaeger and Eric Agol},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.05739},
year = {2017}
}
备注
36 pages, 25 figures. Accepted to ApJ. Multi-purpose photodynamical code available at github.com/rodluger/planetplanet