克服行星大气逃逸能量受限近似的局限性

行星大气成分、变率与演化的研究需要适当的理论与数值工具来估计关键大气参数，其中质量损失率往往最为重要。在演化研究中，通常使用能量受限公式，其因简洁而具吸引力，但忽略了重要的物理效应且在许多情况下不准确。为克服此问题，我们考虑最近开发的约 7000 个一维上层大气流体力学模型网格，该网格针对广泛的氢主导大气行星计算，并从中提取质量损失率。网格边界为：行星质量 [1:39] $M_{\oplus}$，行星半径 [1:10] $R_{\oplus}$，平衡温度 [300:2000] K，宿主恒星质量 [0.4:1.3] $M_{\odot}$，轨道间距 [0.002:1.3] au，恒星 X 射线与极紫外光度约 [10^{26}:5\times10^{30}] erg/s。我们随后基于对该网格所得值的拟合导出大气质量损失率的解析表达式。该表达式将质量损失率表示为行星质量、行星半径、轨道间距与入射恒星高能通量的函数。我们表明，对于广泛的行星，该表达式相较能量受限近似有显著改进。本文给出的解析表达式使得行星演化计算在不增加计算时间的情况下显著更精确。