外星雏菊世界：从信息架构视角重访盖亚理论

Daisy World 模型长期以来作为理解行星生物圈自我调节的基础框架，为可能支配宜居系外行星的反馈机制提供了见解。在本研究中，我们通过 Semantic Information Theory (SIT) 的视角扩展了经典的 Daisy World 模型，旨在表征生物圈与行星环境之间的信息流——我们称之为 Daisy World 系统的 \emph{信息架构}。我们的目标是开发分析耦合行星系统（包括生物圈和岩石圈）演化的新方法，对天体生物学观测和不可知生物标志物的识别具有启示意义。为了在此背景下使 SIT 操作化，我们引入了一个为反映 M-dwarf 系外行星上的潜在条件而量身定制的 Daisy World 模型版本，构建了一个描述雏菊与其行星环境共同演化的随机微分方程组。对该 Exo-Daisy World 模型的分析揭示了生物圈与环境之间的相关性如何随着恒星光度的升高而增强，以及这些相关性如何对应于耦合系统之间信息交换的截然不同的阶段。这种 \emph{缰绳控制} 为生物圈与其宿主行星之间的信息反馈提供了定量描述。最后，我们讨论了我们的方法对于发展宜居系外行星系统的详细 ExoGaia 模型的更广泛启示，提出了解释天体生物学数据和探索生物标志物候选者的新途径。