从硅酸盐与冰主导世界的内部和表面过程视角看系外行星科学优先事项
地球与行星天体物理
2018-04-17 v1 地球物理
摘要
系外行星地球物理学是一个常被认为在很大程度上超出近期观测能力的科学主题。这一现实丝毫不会削弱地球物理现象在塑造行星结果中的核心作用，从形成、热和化学演化，到表面和近表面宜居性的诸多问题。我们强调，为了对系外行星有一个平衡的认识，重要的是超越当前观测工具的自然偏差，并在内部成分更容易被直接获取之前的漫长过渡期内，积极寻找独特的途径以尽可能好地了解系外行星内部。这些途径包括但不限于：（a）增强的理论和数值建模，（b）对关键材料性质的实验室研究，（c）通过从大气和轨道性质上留下的印记进行间接推断来测量地球物理性质，以及（d）出于比较行星学对系外行星类似物的价值目的而专门驱动的太阳系天体探测。打破将本地太阳系探测（包括对地球自身深部内部的研究）视为与系外行星研究相分离且在资金上相竞争的壁垒，可能会大大提高系外行星地球物理学所需科学进展的速度。随着未来几年已知岩石和冰系外行星数量的增加，我们预计对“外星地球科学”专业知识的需求将以相应的强劲速度扩张。我们强调了关键主题，包括：冰壳下的水海洋如何可能在体积上主导我们星系的总宜居性，自由漂浮的流浪行星如何经常获得由放射性核素衰变支持的宜居地下海洋，以及深部内部如何通过发电机驱动的磁场与大气质量损失发生关键性相互作用。
引用
@article{arxiv.1804.05094,
title = {Exoplanet Science Priorities from the Perspective of Internal and Surface Processes for Silicate and Ice Dominated Worlds},
author = {Wade G. Henning and Joseph P. Renaud and Avi M. Mandell and Prabal Saxena and Terry A. Hurford and Soko Matsumura and Lori S. Glaze and Timothy A. Livengood and Vladimir Airapetian and Erik Asphaug and Johanna K. Teske and Edward Schwieterman and Michael Efroimsky and Valeri V. Makarov and Ciprian T. Berghea and Jacob Bleacher and Andrew Rushby and Yuni Lee and Weijia Kuang and Rory Barnes and Chuanfei Dong and Peter Driscoll and Shawn D. Domagal-Goldman and Nicholas C. Schmerr and Anthony D. Del Genio and Adam G. Jensen and Lisa Kaltenegger and Linda Elkins-Tanton and Everett L. Shock and Linda E. Sohl and Elisa Quintana and Laura Schaefer and Thomas S. Barclay and Yuka Fujii and Keiko Hamano and Noah E. Petro and Eric D. Lopez and Dimitar D. Sasselov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.05094},
year = {2018}
}
备注
A white paper submitted in response to the National Academy of Sciences 2018 Exoplanet Science Strategy solicitation, from the NASA Nexus for Exoplanetary System Science (NExSS). 6 pages, 0 figures