冷 Y 型褐矮星大气中的大气宜居带

我们使用一个简单的生物体生命周期模型来探索大气宜居带（AHZ）的可行性，该区域的温度可能支持以地球为中心的生命，且位于一个不支持生命的环境之上。为了说明我们的模型，我们使用冷 Y 型褐矮星大气，例如 $\mathrm{WISE~J}085510.83-0714442.5$，其 $4.5-5.2$ 微米光谱显示出与水蒸气和云一致的吸收特征。我们允许生物体通过采取不同的生长策略来适应其大气环境（由温度、对流和重力描述），以最大化其生存和繁衍的机会。我们假设通过 AHZ 存在恒定的向上垂直速度。我们发现生物体的生长策略对大气对流的强度最为敏感。更强的对流支持更大质量生物体的演化。对于纯辐射环境，我们发现演化出的生物体的质量比陆地微生物小一个数量级，从而定义了 AHZ 所能支持的生命尺寸的动力学约束。基于先前定义的统计方法，我们推断银河系中有大约 $10^9$ 颗冷 Y 型褐矮星，且其中可能有几十颗位于地球十秒差距以内。我们的工作对探索温和气态巨行星大气中的生命也有启示。考虑行星大气中的宜居体积显著增加了银河系中宜居空间的体积。