行星相位函数对EXOSIMS系外地球可探测性的影响

正在研发中的NASA宜居世界观测站（HWO）旨在为系外行星科学带来突破，然而，对于HWO而言，对潜在类地世界的探测和表征进行建模的最有效方法仍不确定，尽管这些方法是任务设计的关键考量。在本工作中，我们旨在通过使用系外行星产量建模工具EXOSIMS（系外行星开源成像任务模拟器）来更好地建模和理解探测指标。产量建模需要通过行星相位曲线来表示行星亮度。地球的真实视觉相位曲线是非朗伯型的，偏离了EXOSIMS中理想化的朗伯模型，尤其是在相位角超过90度（即方照）时。这导致对地球亮度的低估。为了解决这个问题，我们将来自高保真地球模型的相位相关反射率纳入EXOSIMS，以进行物理动机驱动的模拟。我们探索并量化了相位相关探测的差异，发现真实的地球相位函数对探测到的系外地球中位数产生适度变化，并系统地将探测重新分布到中高相位角，在这些角度地球本质上比朗伯近似更亮。此外，我们通过使用两种相位函数在多个内工作角（IWA）值下运行模拟，探讨了日冕仪内工作角的作用，揭示出较小的IWA扩大了对更广泛轨道相位的访问范围，从而改变了探测结果的相位角分布。总之，这些结果表明，真实的相位函数和IWA参数都对类似HWO任务的产量估计产生可测量的影响，并强调了在产量建模中更真实地表示类地世界的必要性。