研究以大气为主导的热木星开普勒相位曲线:非均匀大气反射很常见的证据
太阳与恒星天体物理
2015-09-23 v2 地球与行星天体物理
摘要
(删节版)我们识别出3颗开普勒凌星行星,Kepler-7b、Kepler-12b和Kepler-41b,它们的轨道相位折叠光曲线由行星大气过程主导,包括热辐射与反射光,而非大气(即引力)过程(包括束流效应(多普勒增强)与潮汐椭球畸变)的影响可忽略。因此,这些系统允许直接观测其大气,而不受在建模相位曲线形状时同时纳入大气与非大气过程所使用近似的阻碍。在此,我们基于其开普勒相位曲线分析Kepler-12b与Kepler-41b的大气,而Kepler-7b的分析已在别处给出。我们所用的模型高效计算反射与热辐射对相位曲线的贡献,包括由经度变化的云覆盖导致的非均匀大气反射。我们确认Kepler-12b与Kepler-41b在行星表面最亮区域与子恒星点之间表现出西向相位偏移,类似于Kepler-7b。我们发现位于子恒星点西侧的反射云可以解释该相位偏移。在我们因大气主导的开普勒相位曲线而选出的全部3个目标中均存在非均匀大气反射,表明该现象是普遍的。因此,它也可能出现在那些不允许直接观测行星大气的相位曲线中,因为它们包含额外的轨道过程。我们讨论了亮斑偏移对同时出现大气与引力过程的相位曲线分析的影响。我们还讨论了探测非凌星但其他方面相似的行星的潜力,这类行星质量太小而无法显示引力测光信号,但其大气信号可被探测到。
引用
@article{arxiv.1504.00498,
title = {Studying atmosphere-dominated hot Jupiter Kepler phase curves: Evidence that inhomogeneous atmospheric reflection is common},
author = {Avi Shporer and Renyu Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.00498},
year = {2015}
}
备注
V2: Replaced with accepted version, Appendix B Figures 1 and 2 are in decreased resolution