TRAPPIST-1 行星是否拥有富氢大气？
地球与行星天体物理
2020-02-12 v3
摘要
最近，对 TRAPPIST-1 行星大气的透射光谱观测揭示了平坦且无特征的吸收谱，排除了无云、氢主导的大气。环绕 TRAPPIST-1 的地球大小行星可能拥有清澈或多云/雾状的贫氢大气。在本文中，我们研究一个提出的形成情景是否与 TRAPPIST-1 行星预期的大气组成一致。我们考察了类 TRAPPIST-1 行星在盘消散前从周围盘吸积的富氢气体量。由于 TRAPPIST-1 行星被束缚于共振链中，我们模拟了盘气体向一颗迁移中的类 TRAPPIST-1 行星的吸积。我们发现，吸积的富氢气体量对于 TRAPPIST-1b 和 1c 分别小至 10 wt% 和 0.1 wt%，1d 为 10 wt%，1e 为 1 wt%，1f 和 1g 为几 wt%，1h 为 1 wt%。我们还计算了盘耗散后类 TRAPPIST-1 行星的长期热演化，并估算了由恒星 X 射线和紫外辐射驱动的富氢大气质量损失。我们发现所有吸积的富氢大气都可通过流体动力学逃逸而损失。因此，我们得出结论：TRAPPIST-1 行星应无原初富氢气体，而是拥有次生大气，如类金星大气和水蒸气，若它们目前仍保留大气的话。
引用
@article{arxiv.1912.05749,
title = {Do the TRAPPIST-1 Planets Have Hydrogen-rich Atmospheres?},
author = {Yasunori Hori and Masahiro Ogihara},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.05749},
year = {2020}
}
备注
10 pages, 3 figures, accepted for publication in ApJ