从基于空间光度学检测系外行星旋转扁率的前景
地球与行星天体物理
2025-07-22 v1
摘要
在以 CHEOPS（CHaracterizing ExOPlanets Satellite）、JWST（James Webb Space Telescope）、PLATO（PLAnetary Transits and Oscillations of stars）和 ARIEL（Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey）等空间望远镜进行光度学测量的时代，探索系外行星显著性轻微畸变的道路已经开启，这些畸变源于行星非球形状。我们研究了在各种噪声水平下检索系外行星旋转扁率（椭圆率）的前景。我们提出了一种基于高斯-勒让德求积法计算旅行光曲线的新方法。我们将其与可获得的解析模型进行了非旋转极限下的比较。我们进行了注入-检索测试，以评估可检索椭圆率值的精度和准确性。我们发现，所提出的光曲线计算技术比已知的解析方法快约 25%，而精度仍然足够。我们表明，对于光度足够亮的行星， 可通过利用例如从 asteroseismology 获取的精确星体密度估计来实现 3σ 椭圆率检测。我们也表明，对于噪声水平大于等于 256 ppm（以 60 s 曝光时间表示的点到点散布）检索行星椭圆率不可靠。
引用
@article{arxiv.2507.15359,
title = {Prospects of detecting rotational flatness of exoplanets from space-based photometry},
author = {Sz. Kálmán and Sz. Csizmadia and L. M. Bernabó and R. Szabó and Gy. M. Szabó},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.15359},
year = {2025}
}
备注
Provisionally accepted for publication in PASP on 18/07/2025. 23 pages, 17 figures