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系外卫星反照率估算的可能性:我们为何要关注M矮星?

地球与行星天体物理 2016-08-17 v1

摘要

系外卫星的掩食光变曲线可能提供其反照率的信息,从而指示表面冰盖的存在。冰卫星可能拥有地下海洋,因此可能适宜居住。我们论文的目标是确定下一代望远镜能否利用其掩食光变曲线对冰系外卫星进行反照率估算。测量的成功取决于卫星在光变曲线中掩食的深度以及所用仪器的灵敏度。我们在V和J测光波段对不同恒星质量进行了简单计算,并以5 σ\sigma置信度比较了由卫星掩食引起的流量下降与下一代任务的估计光子噪声。我们发现,此方法对于类太阳恒星的卫星的反照率估算不可行,但小的M矮星是此类测量的更好候选。我们在J测光波段的计算表明,E-ELT MICADO的光子噪声仅比一颗2地球半径的冰卫星在0.1恒星质量恒星雪线处圆轨道上引起的流量差大约4 ppm。然而,仅考虑光子噪声低估了真实的预期噪声,因为其他噪声源(如CCD读出和暗信号)在近红外测量中变得显著。因此我们得出结论,即使对于小M矮星雪线上的大冰卫星,下一代任务的掩食测量也极具挑战性。我们还讨论了计算中被忽略的参数(例如卫星的轨道倾角、偏心率、绕行方向)的作用。我们预测,系外卫星的首次反照率估算可能会在M4–M9型主序星雪线周围的大冰卫星上实现。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.01846,
  title  = {Possibility for albedo estimation of exomoons: Why should we care about M dwarfs?},
  author = {Vera Dobos and Ákos Kereszturi and András Pál and László L. Kiss},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.01846},
  year   = {2016}
}

备注

13 pages, 6 figures, accepted for publication in A&A