利用太阳估算类地行星探测能力 II. 谱斑的影响

由黑子和谱斑产生的恒星活动会影响径向速度(RV)信号。由于即使是低活动度的恒星也会产生此类信号，因此确定它如何影响我们探测小行星信号（如宜居带内地球质量行星产生的信号）的能力至关重要。在最近的一篇论文中，我们研究了类太阳黑子的影响。本文旨在进一步研究谱斑的额外影响。我们利用一个太阳周期内的黑子和谱斑特性，推导出若从侧面观测太阳时所能观测到的径向速度。该径向速度信号来源于黑子和谱斑的光度贡献，以及谱斑中对流蓝移的衰减。我们将该径向速度信号与宜居带内地球质量行星可能产生的信号进行了比较。我们发现，黑子和谱斑对径向速度信号的光度贡献部分相互抵消，因此残余信号与黑子信号相当。然而，由对流蓝移衰减产生的谱斑贡献主导了总信号，在一个太阳周期内的振幅约为8-10米/秒。该贡献长期与Ca指数高度相关，这可能是区分恒星活动与行星信号的一种方法。在提供非常好的时间采样和信噪比的情况下，谱斑和黑子的光度贡献不应妨碍对宜居带内地球质量行星的探测。然而，对流贡献使得这种直接探测变得不可能，除非其效应可以通过尚待发现的方法进行校正。我们表明，如果灵敏度足够高，例如通过使用活动性指标，就有可能识别出对流贡献。