环绕类太阳恒星的类地延展外逸层的演化

近期对地球外逸层的观测揭示了一个延展的氢成分，其可及距离超过 40 个行星半径。在类地系外行星周围探测到类似的延展外逸层，可揭示有关宜居性的关键事实。这些稀薄的氢包层的存在极度依赖于行星环境，并受来自宿主恒星的电离辐射与等离子体风的支配。辐射与高速风粒子使行星大气最上层电离，对环绕活跃年轻恒星的行星尤为如此。在这些行星外逸层中产生的离子的存留受磁化恒星风作用的影响，对无磁体行星更是如此。为探讨这些星–行星相互作用，我们利用 PLUTO 代码开展了数值 2.5D 理想磁流体力学（MHD）模拟，研究无磁类地行星在不同恒星演化阶段（从 0.1 Gyr 的极年轻类太阳恒星到 5.0 Gyr 恒星）稀薄、富氢的类地延展外逸层的动力学演化。针对每种星–行星构型，我们表明类地氢外逸层的形态强烈依赖于入射恒星风及这些气态包层中存在的产生离子，且类地外逸层的电离成分会被年轻恒星的恒星风迅速扫离，并在较晚恒星年龄形成大型弓形激波。