受能流和轨道稳定性约束的系外卫星宜居性

探测系外行星的大质量卫星现已变得可行，这自然引发了关于其宜居性的问题。在之前的一项研究中，我们提出了来自恒星和行星照明以及潮汐加热的卫星宜居性约束。在此，我通过包含食对轨道平均照明的影响来完善我们的模型。低质量恒星系统中的卫星必须非常靠近其行星运行以保持束缚，这使它们面临强烈潮汐加热的风险。我首先描述食对卫星恒星照明的影响。然后，我计算包括行星照明和潮汐加热在内的轨道平均能流。宜居性定义为卫星因失控温室过程而失去水分的标度关系。作为一个工作假设，如果卫星的轨道周期小于行星轨道周期的 1/9，则假设轨道是稳定的。由于食的作用，近轨道卫星经历的轨道平均恒星通量减少可达约 6%。半长轴越小且卫星轨道倾角越低，这种减少就越强。我发现系外卫星宿主恒星的质量下限约为$0.2M_\odot$以避免失控温室效应。精确估计取决于卫星的轨道偏心率。有害影响可能发生在高达约$0.5M_\odot$的恒星周围。尽管宜居带位于低质量恒星附近，这使得在给定的观测周期内可以发生多次行星 - 卫星双星凌星，但不应将资源耗费在追踪围绕它们的宜居卫星上。来自恒星、另一颗行星或另一颗卫星的引力摄动会诱发偏心率，这很可能使任何卫星变得不宜居。对单个系统的估计需要包含所有天体间摄动及卫星内潮汐加热的动力学模拟。