围绕磁性活跃恒星的陆生系外行星大气可持续性的易实施约束
地球与行星天体物理
2021-03-10 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
已确认系外行星超过 4,300 颗且仍在增加，系外行星研究的下一个里程碑是确定这些新发现世界中哪些可能承载生命。由磁性活跃、触发超级耀斑的矮星产生的日冕物质抛射（CMEs）对陆生系外行星的宜居性构成直接威胁，因为它们可剥夺行星的大气层。在此我们针对围绕活跃矮星运行的陆生系外行星，开发了一种易于实施的大气可持续性约束，其依赖于 CME 撞击引起的磁层压缩。我们的约束侧重于对太阳系内 CME 的系统理解，应用于给定系外行星时，所需关键输入为其宿主恒星观测到的耀斑热辐射总能量。将该约束应用于六颗著名系外行星（Kepler-438b、Proxima-Centauri b，以及 Trappist-1d、-1e、-1f 和 -1g）——它们位于或其紧邻宿主恒星宜居带——表明仅 Kepler-438b 可能较易抵御恒星 CME 而维持大气。这似乎与近期一些研究一致，但那些研究可能需要远为苛刻的计算资源和观测输入。我们这种物理直观的约束可轻易地大规模应用（原样或推广），用于大型系外行星巡天，以优先筛选可能拥有大气乃至潜在生物标志的行星，供当前及未来仪器观测。
引用
@article{arxiv.2102.07837,
title = {A Readily Implemented Atmosphere Sustainability Constraint for Terrestrial Exoplanets Orbiting Magnetically Active Stars},
author = {Evangelia Samara and Spiros Patsourakos and Manolis K. Georgoulis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.07837},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication by ApJ Letters