L 98-59 系统中三颗类地行星的大气逃逸
地球与行星天体物理
2023-12-04 v1
摘要
影响系外行星气候演化与潜在宜居性的一个关键过程是大气逃逸，其中来自恒星的高能辐射驱动氢原子及其他轻元素从行星大气中逃逸。L 98-59 是研究此类大气过程的基准系统，其有三颗凌星类地尺寸行星，从 M3 型宿主星接收类金星辐照（4-25 S）。我们使用 VPLanet 模型模拟 L 98-59 系统的演化及其内三颗小行星在不同假定初始水量下的大气逃逸。我们发现，无论初始水含量如何，三颗行星均因高效的水光解与氢损失而累积了大量氧气。三颗行星也接收足够 XUV 通量以驱动快速水损失，这显著影响了它们正在发育的气候与大气。即使在低初始水含量情景下，我们的结果表明詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）在其未来计划观测中对 L 98-59 行星上保留的氧气观测敏感，其中行星 b 与 c 最有可能拥有延展大气。我们的结果约束了这些小型岩石行星的大气演化，并为当前及未来对 L 98-59 系统的观测提供背景，以推广我们对多类地行星系统的理解。
引用
@article{arxiv.2312.00062,
title = {Atmospheric Escape From Three Terrestrial Planets in the L 98-59 System},
author = {Emeline F. Fromont and John P. Ahlers and Laura N. R. do Amaral and Rory Barnes and Emily A. Gilbert and Elisa V. Quintana and Sarah Peacock and Thomas Barclay and Allison Youngblood},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.00062},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 7 figures, accepted for publication in the Astrophysical Journal