极端倾角变化对系外行星宜居性的影响

我们探讨了在高相互倾角的假设系统中，倾角变化对行星宜居性的影响。我们表明，类地系外行星上大振幅、高频率的倾角振荡可以抑制冰 - 反照率反馈，从而增加宜居带的外边缘。我们将探索限制在由一颗太阳质量恒星、一颗位于 1 AU 处的地球质量行星以及 1 或 2 颗更大行星组成的假设系统中。我们通过 N 体模拟验证了这些系统在 $10^8$ 年内的稳定性，并计算了由地球质量行星的轨道演化和宿主恒星扭矩引起的倾角变化。我们在类地行星上运行简化的能量平衡模型，以评估行星表面的表面温度和冰覆盖率，并计算了具有快速倾角变化的行星在宜居带外边缘的差异。对于每个假设系统，我们计算了两种条件下的宜居外边缘：1) 行星自转和轨道的完整演化；2) 偏心率和倾角固定在其平均值。我们重现了先前的结果，即较高的固定倾角和偏心率会扩大宜居带，但也发现倾角振荡在所有情况下都会进一步扩大宜居轨道。在诱导快速倾角振荡的系统中，靠近宜居带外边缘的类地行星比固定自转的行星更有可能支持生命。此类行星可能是最容易通过天基望远镜直接表征的。