开普勒对宜居系外卫星的可探测性
地球与行星天体物理
2015-06-15 v1
摘要
本文研究了利用开普勒级测光通过凌星时间变化（TTV）和凌星持续时间变化（TDV）探测M矮星系统中围绕巨行星运行的宜居系外卫星的可行性。模拟了围绕质量0.5太阳质量和半径0.55太阳半径的M矮星主星的多种配置系统的光变曲线。考虑了木星类巨行星（为容纳宜居系外卫星提供最佳潜力）和岩石超级地球质量卫星。通过TTV和TDV信号的相位相关性测量可探测性。由于TDV信号通常弱于TTV信号，确认系外卫星探测将取决于能否检测到TDV信号。我们发现，围绕M矮星主星宜居带内行星运行的系外卫星可以产生可探测的TTV和TDV信号。虽然行星周期和卫星周期之间的混叠可能阻碍系外卫星探测，但我们在模拟中也发现了一些强相关信号（例如相关性>0.7），这些信号将提供令人信服的系外卫星证据。加入红噪声恒星变率后，相关性普遍减弱。然而，模拟示例中，行星质量小于约25地球质量、卫星质量8-10地球质量以及特定的行星和卫星周期值，在25-50%的情况下仍产生可探测的相关性。我们的模拟表明，开普勒为系外卫星探测提供了最佳可用机会之一。
引用
@article{arxiv.1304.2925,
title = {The detectability of habitable exomoons with Kepler},
author = {Supachai Awiphan and Eamonn Kerins},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.2925},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 8 figures, 2 tables, Accepted by MNRAS