具有长太阳日的行星其行星气候迟滞现象的减弱
地球与行星天体物理
2018-02-21 v1
摘要
宜居带内快速自转类地行星上的冰-反照率反馈可导致暖态与雪球（冰覆盖）态之间的突变（分岔）、两态间的双稳性以及行星气候中的迟滞现象。这对行星宜居性十分重要，因为雪球事件可能触发生命复杂性的提升，但也可能危及已存在的复杂生命。近期工作表明，处于同步自转态的潮汐锁定行星会平滑地转入雪球态而非经历分岔。本文研究受潮汐影响但非同步自转、因而经历长太阳日的行星上雪球分岔的结构。我们使用 PlaSIM（一种中等复杂度全球气候模式），配备热力学混合层海洋与太阳光谱。我们发现，对于长度为数十个地球日的太阳日，迟滞量（存在气候双稳性的恒星通量范围）显著减小；而对于数百个地球日的太阳日，迟滞消失。这些结果表明，围绕 M 型和 K 型恒星运行、受潮汐影响但非同步自转的行星，其雪球分岔相关的迟滞可能远小于快速自转情形。这意味着它们通过 CO 脱气逃离雪球态所需时间将大幅缩短，若其 CO 脱气率较低，则在暖态与雪球态间循环的周期也将缩短。
引用
@article{arxiv.1801.10551,
title = {Decrease in hysteresis of planetary climate for planets with long solar days},
author = {Dorian S. Abbot and Jonah Bloch-Johnson and Jade Checlair and Navah X. Farahat and R. J. Graham and David Plotkin and Predrag Popovic and and Francisco Spaulding-Astudillo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.10551},
year = {2018}
}
备注
accepted at ApJ