非凌日类地系外行星的热相曲线 2. 无大气行星的表征

背景：我们从拥有行星的恒星接收到的光度信号会随行星信号在其轨道相位上的变化而调制。利用现有仪器已观测到此类相位变化存在于凌日热木星中，并且也已针对一颗凌日类地行星（Kepler 10 b）和一颗非凌日气态巨行星（Ups A b）进行了测量。未来的望远镜（JWST 和 EChO）将有能力测量系外行星的热相曲线，包括处于凌日和非凌日构型下的炽热岩石行星，并在不同波长下进行观测。质量低于 10 R_EARTH 的短周期行星确实很常见，且已知存在距离在 10 pc 以内的邻近目标，未来还将发现更多。目的：测试利用多波长红外相曲线来约束无大气、处于 1:1 自转轨道共振的非凌日行星的半径、反照率和轨道倾角的可能性。方法：我们对无大气同步岩石行星的热辐射及其随给定轨道倾角的轨道相位表现出的视变化进行建模。我们假设该行星是通过径向速度法探测到的，因此其轨道周期和最小质量已知。我们模拟了含噪声的观测相曲线，然后应用一种程序来反演行星的半径、反照率和轨道倾角。结果：无大气行星可与拥有稠密大气的行星区分开来，其半径、反照率和倾角（进而真实质量）可以通过 MIRI-JWST 和 EChO 在 5-15 {\mu}m 范围内的多波段观测反演得到。[...] 由于倾角大于 60{\deg} 代表了随机取向轨道的一半，通过径向速度巡天和凌日法探测到的日益增长的短周期类地尺寸行星群体，应为该方法提供几个邻近的有前景的目标 [...]。完整摘要见论文。