Gliese 581 系统宜居性的大气研究
地球与行星天体物理
2015-05-27 v1
摘要
M 型星 Gliese 581 至少有一颗位于宜居带的类地行星候选体绕其运行，即 GL 581 d。轨道模拟表明，GL 581 宜居带内的额外行星在动力学上是稳定的。最近，有人声称发现了两颗进一步的行星候选体，其中一颗位于宜居带。鉴于目前对 M 型星周围行星的搜索预计将发现大量潜在宜居的超级地球，我们以 GL 581 系统为例来研究此类行星。与以往对 GL 581 系统宜居性的研究不同，我们使用一致的大气模型来评估表面条件和宜居性。此外，我们对远超以往考虑范围的更多潜在行星和大气情景子集进行了详细的大气模拟。我们使用一维辐射对流大气模型来计算模型大气的温度和气压廓线，并假设其由分子氮、水和二氧化碳组成。在这些计算中，关键参数如表面气压、CO2 浓度以及轨道距离和行星质量均发生了变化。结果表明，在 0.117 AU 的轨道距离处，无论此处考虑的大气情景如何，均可获得高于冰点的表面温度。对于 0.146 AU 的轨道距离，低至目前地球值 10 倍的 CO2 浓度就足以使表面升温至水的冰点以上。在 0.175 AU 处，发现只有 CO2 浓度为 5% 和 95% 的情景是宜居的。因此，在先前确定的动力学稳定范围内的 GL 581 系统中的额外超级地球行星将被视为潜在宜居行星。
引用
@article{arxiv.1104.3756,
title = {Atmospheric studies of habitability in the Gliese 581 system},
author = {P. von Paris and S. Gebauer and M. Godolt and H. Rauer and B. Stracke},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.3756},
year = {2015}
}
备注
5 pages, 4 figures, accepted in Astronomy&Astrophysics