探索系外行星宜居性的极端空间天气因素
地球与行星天体物理
2018-03-13 v1
摘要
目前尚不清楚生命在系外行星上有多普遍，以及行星能保持适宜生命存在的状态多久。迄今我们对宜居性仅有肤浅的认识，这是必要的第一步，但至今缺乏对恒星与行星在地质时间尺度上的详细相互作用、行星系统的动力学演化，以及其他系统中行星大气演化的理解。仅凭行星质量、净入射辐射和大气成分不足以确定行星上生命产生或被探测到的概率。后一组行星考量等构成了宜居带（HZ）概念的基础，HZ 被定义为在岩质行星表面可维持液态水体的环恒星区域。然而，在 HZ 研究中，同一光谱型的恒星常被同等对待，而不考虑单个恒星活动的差异。此类表述忽略了不同恒星中瞬变事件的非热辐射与磁能差异如何影响系外行星保留大气的能力。过去几年中，人们日益认识到大气化学甚至许多情况下大气的保留，关键取决于这些恒星周围的高能辐射与粒子环境。事实上，近期研究表明，恒星活动与极端空间天气（如活动恒星与年轻太阳频繁的耀斑和日冕物质抛射（CMEs）所产生者）可能深刻影响了早期地球与类地系外行星的化学与气候，进而影响其宜居性。本白皮书旨在识别并描述有前景的关键研究目标，以助益未来 20 年系外行星宜居性领域的发展。
引用
@article{arxiv.1803.03751,
title = {Exploring Extreme Space Weather Factors of Exoplanetary Habitability},
author = {V. S. Airapetian and V. Adibekyan and M. Ansdell and O. Cohen and M. Cuntz and W. Danchi and C. F. Dong and J. J. Drake and A. Fahrenbach and K. France and K. Garcia-Sage and A. Glocer and J. L. Grenfell and G. Gronoff and H. Hartnett and W. Henning and N. R. Hinkel and A. G. Jensen and M. Jin and P. Kalas and S. R. Kane and K. Kobayashi and R. Kopparapu and J. Leake and M. López-Puertas and T. Lueftinger and B. Lynch and W. Lyra and A. M. Mandell and K. E. Mandt and W. B. Moore and D. Nna-Mvondo and Y. Notsu and H. Maehara and Y. Yamashiki and K. Shibata and L. D. Oman and R. A. Osten and A. Pavlov and R. M. Ramirez and S. Rugheimer and J. E. Schlieder and J. D. Schnittman and E. L. Shock and C. Sousa-Silva and M. J. Way and Y. Yang and P. A. Young and G. P. Zank},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.03751},
year = {2018}
}
备注
6 pages, the white paper submitted to the US National Academy of Sciences call on Exoplanet Science Strategy