M 型矮星磁场对潜在宜居行星的影响
地球与行星天体物理
2013-07-01 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
我们研究了 M 型矮星 (dM) 的磁场对潜在宜居类地行星的影响。这些磁场可将行星磁层缩小到如此程度，以至于行星大气的很大一部分可能暴露于恒星风的侵蚀之下。我们使用了 15 颗活跃 dM 恒星的样本，对其表面磁场图进行了重构，以确定行星轨道处的磁压，从而确定其磁层的最大尺寸（若考虑恒星风，该尺寸只会减小）。我们的方法提供了一种快速手段来评估哪些行星受恒星磁场影响最大。我们表明，假设具有类似地球磁化强度 (1G) 的类地行星在这些恒星宜居带的内（外）边缘轨道运行，其磁层延伸范围最多分别为 6 (11.7) 个行星半径。除了少数情况外，要维持一个地球大小的磁层，类地行星要么 (1) 需要在比传统宜居带界限更远的轨道上运行；要么 (2) 如果在宜居带内运行，则需要至少从几 G 到几千 G 不等的磁场。假设采用更适合年轻地球（34 亿年前）的磁层大小，所需的行星磁场强度要弱一个数量级。然而在这种情况下，行星上不受保护、允许粒子在行星际空间进出传输的极冠区域面积是原来的两倍。随着恒星变老，其自转速率和磁场减弱，行星际磁压降低，行星磁层可能会扩大。利用经验推导的自转 - 活动/磁性关系，...（续）
引用
@article{arxiv.1306.4789,
title = {Effects of M dwarf magnetic fields on potentially habitable planets},
author = {A. A. Vidotto and M. Jardine and J. Morin and J. -F. Donati and P. Lang and A. J. B. Russell},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.4789},
year = {2013}
}
备注
11 pages, 4 figures, A&A in press. Minor (language) corrections