系外凌星行星的宜居性比较
地球与行星天体物理
2015-10-01 v1
摘要
系外行星的宜居性传统上通过将行星的半长轴与其宿主恒星的“宜居带”(恒星周围类地行星可拥有液态表面水的壳层)位置比较来评估。Kepler空间望远镜已在宜居带附近发现众多行星候选体，且预计K2、TESS和PLATO等任务将发现更多。这些候选体常需大量后续观测以确认，因此从凌星数据中对行星按宜居性排序已成为宇宙中生命搜寻的重要方面。我们提出一种基于凌星数据、恒星性质和先前报道的行星发射通量极限来比较凌星行星支持生命潜力的方法。对于辐射平衡中的行星，发射通量随偏心率增大而增大，但随反照率减小而减小。由于这些参数常不受约束，系外凌星行星的宜居性存在“偏心率-反照率简并”。我们的方法缓解了此简并，包含对大半径行星的惩罚，利用类地质量-半径关系，并在可行时使用偏心率约束，计算一个名为“系外凌星行星宜居指数”的数值，其表示系外行星能支持液态表面水的相对概率。我们为Kepler感兴趣对象(KOI)计算了该指数，发现假设圆轨道，接收地球入射辐射60-90%的行星最可能为宜居。最后，我们对即将开展的TESS和JWST任务做出预测。
引用
@article{arxiv.1509.08922,
title = {Comparative Habitability of Transiting Exoplanets},
author = {Rory Barnes and Victoria S. Meadows and Nicole Evans},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.08922},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 6 figures, accepted to ApJ. A complete version of Table 1 can be found at http://www.astro.washington.edu/users/rory/publications/Barnes15.table1