系外卫星等离子体环的凌星:新诊断
地球与行星天体物理
2014-04-07 v1
摘要
在太阳系中,卫星的数量远超行星。Kepler 数据库已被证明对低至火星质量的系外卫星探测敏感,但首次搜索并未成功。在此,我们使用粒子模拟 (PIC) 代码预测由卫星产生的等离子体环的凌星现象。尽管卫星体积很小,但其等离子体环的空间范围可能足够大,从而产生显著的凌星吸收。该模型用于解释哈勃空间望远镜 (Hubble Space Telescope) 在 WASP-12b 和 HD 189733b 紫外凌星期间观测到的早期入凌吸收现象,而此前对此尚无一致的解释。对于 HD 189733b,需要一颗在行星前方约 处凌星并向空间加载约 C II 离子/秒的系外卫星,以解释观测到的 tentative C II 早期入凌吸收。对于 WASP-12b,需要一颗在行星前方约 处凌星并每秒喷射约 Mg II 离子的卫星,以解释观测到的 NUV 早期入凌吸收特征。有趣的是,HD 189733b 和 WASP-12b 预测的卫星均位于其行星的希尔球 (Hill sphere) 之外,这表明如果这些卫星存在,它们并非原位形成,而是后来被捕获的。最后,我们的模拟显示了行星极区与卫星轨道位置之间存在强烈的电磁耦合,这是单极感应直流电路模型的预期结果。未来的观测应检验我们的预测,并可能提供明确探测首个系外卫星等离子体环的机会。
引用
@article{arxiv.1404.1084,
title = {Transit of Exomoon Plasma Tori: New Diagnosis},
author = {Lotfi Ben-Jaffel and Gilda Ballester},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.1084},
year = {2014}
}
备注
7 pages, 5 figures. ApJ Letters published