利用凌星光变曲线探测极热木星的内部结构

准确理解系外行星的内部结构对于推断其形成和演化至关重要。行星的内部密度分布通过旋转潮汐隆起产生的引力四极场直接影响行星-恒星轨道。这些四极子引起拱点进动，其大小与行星的 Love 数（$k_{2p}$，两倍拱点运动常数）成正比，这是行星的一个体物理特征，取决于内部密度分布，包括是否存在大质量固态核心。我们发现，对于极热木星（$a \lesssim 0.025$ AU），行星潮汐隆起的四极子是拱点进动的主要来源，其影响超过广义相对论和恒星四极子的一个数量级以上。对于周期最短的行星，行星内部引起的进动每年达几度。通过研究拱点进动的完整测光信号，我们发现凌星形状的变化比凌星时间变化重要得多。凭借其长期超高精度测光，空间基的 \emph{Kepler} 任务能够以必要的精度实际探测到拱点进动，从而推断轨道偏心率低至 $e \simeq 0.003$ 的极热木星是否存在大质量核心。由 $k_{2p}$ 引起的信号产生了独特的凌星光变曲线变化，通常不会与其他参数或现象简并。我们讨论了测量 $k_{2p}$ 以直接约束系外行星内部特性的可行性。