論文関連の(ほぼ)個人用メモ。



arXiv:1707.06278
Rauscher (2017)
Models of Warm Jupiter Atmospheres: Observable Signatures of Obliquity
(ウォームジュピター大気のモデル：自転軸傾斜角の観測可能な特徴)

概要

3 次元の大気循環モデルを用いて，”warm Jupiter” (ウォームジュピター) とよばれる惑星の大気計算を，惑星の自転軸傾斜角が 0 - 90°の範囲で行った．

ここでは，太陽型星を公転する軌道周期が 10 日の木星質量惑星をモデリングした．このタイプの惑星は，潮汐力によって自転軸と公転の軸が揃う (自転軸傾斜角が 0°になる) かどうかの境界に位置していると期待される．また，潮汐によって軸が揃うのに必要なタイムスケールが，系外惑星系の典型的な年齢より長い．今後の観測の進展に伴って，軌道周期が 10 日程度と比較的長い軌道周期の惑星の大気の特徴付けが出来ることが期待される．

ここではトランジットするウォームジュピターの自転軸傾斜角の，観測可能な特徴を計算した．惑星大気からの熱放射による軌道位相曲線と，二次食時の観測で測定されることが期待される，惑星半球のフラックス分布の傾斜について調べた．

これらの特徴について，どのようなシグナルが観測されるかは，惑星の自転軸の配置に対して我々がどのような位置関係から観測しているかに大きく依存する．またそれらの影響の縮退について考慮した．

これらの観測され得るシグナルを，現在と将来の装置での感度と比較した．その結果，ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡での観測の場合は，ウォームジュピターの自転軸傾斜角が小さい値であること (10°未満) への制限を与えることが出来る．あるいは，もし 0°から大きく外れた (30°以上) 値を持つ場合は，その影響が直接測定出来る．これは二次食時の eclipse mapping を用いて測定可能である．

観測対象が明るい天体である場合，観測精度が photon-limited であると仮定した場合，これは一回の二次食の観測で達成できる．

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