考虑碳酸盐-硅酸盐循环与粘弹性潮汐加热的系外卫星气候模型

与类地系外行星相比，具有类地性质的系外卫星的宜居带是一个非平凡的流形。系外卫星能量收支中潮汐加热、掩食和行星光照的存在共同产生了绕恒星与绕行星两类宜居区域。解析计算表明，绕行星宜居区仅由内边界定义（其外边界由轨道稳定性决定）。随后使用一维纬度气候模型的计算指出，掩食与冰反照率反馈的联合效应可产生绕行星宜居带的外边界。但此外边界是真实的，还是气候模型相对简化的假象？我们提出了一个升级版类地系外卫星气候的一维模型，其中包含碳酸盐-硅酸盐循环与粘弹性潮汐加热。我们对绕恒星与绕行星宜居带进行了参数巡测，发现只要卫星轨道相对于行星轨道无倾角，绕行星宜居带的外边界仍然存在。加入碳酸盐-硅酸盐循环通过将大气二氧化碳分压升高以增强温室效应，使绕行星宜居带向外推。与标准固定Q模型相比，粘弹性潮汐加热拓宽了宜居带。由熔化导致的潮汐加热效应减弱允许卫星在更高偏心率下宜居，并将绕恒星与绕行星宜居带的内边界向内推。