系外行星蒸发状态图示图

为描述系外行星的蒸发状态，我们提出考虑能量图示，其中将行星的势能绘制于其上层大气接收的能量之间。本文给出估算这些能量的基本方法。对于势能，我们包括由母星潮汐力对引力场的修正。该描述允许快速估算大气气体逃逸率以及行星对蒸发过程的寿命。 在能量图示中，我们发现存在蒸发禁区，其中气态行星将在50亿年内蒸发。根据其观测特性，所有系外行星均位于蒸发禁区之外。逃逸率估算范围为10^5-10^{12} g/s，个别情况超过10^{11} g/s。对HD209458b的逃逸率估算与从HI Lyman-alpha观测中获得的下限10^{10} g/s一致。最终，本图示图为最近发现的 Neptune质量行星的性质提供了可能性。我们发现GJ436b、55Cnc_e和HD69830b不能是低质量气态行星。鉴于为生存蒸发所必需的密度必大于0.5g/cm3，这些行星必须包含相当比例的固体/液态材料。就GJ876d而言，我们发现为生存来自其近距离母星的强EUV能量通量，其密度必大于约3g/cm3。GJ876d必须包含相当比例的质量元素。