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围绕其他恒星的类地行星水生光合作用的限制条件

地球与行星天体物理 2020-01-24 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

水生光合作用在地球的碳固定和O2_2产生中起着重要作用。在本快报中,我们分析了围绕F型、G型、K型和M型恒星的现代地球类似体上水生环境中产氧光合作用的前景。我们的分析考虑了宿主恒星的光谱类型、水生生物对光的衰减以及呼吸和光合速率。我们研究了补偿深度(ZCO\mathcal{Z}_\mathrm{CO})和临界深度(ZCR\mathcal{Z}_\mathrm{CR}),分别定义为光合自养生物净生长率和垂直积分净生长率变为零的位置。我们的分析表明,从类太阳恒星周围宜居带移动到晚型M矮星时,ZCO\mathcal{Z}_\mathrm{CO}下降超过一个数量级,但ZCR\mathcal{Z}_\mathrm{CR}仅下降少量(40%\sim 40\%)。对于M矮星系外行星,我们提出光合红边可能比大气O2_2构成更稳健的水生光合作用生物标志。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.04301,
  title  = {Constraints on Aquatic Photosynthesis for Terrestrial Planets Around Other Stars},
  author = {Manasvi Lingam and Abraham Loeb},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.04301},
  year   = {2020}
}

备注

Published in The Astrophysical Journal Letters; 7 pages; 3 figures