偏心轨道上类地系外行星更高的水流失

类地系外行星的气候受宿主恒星类型、轨道构型以及大气与表面特征的控制。许多岩石系外行星的偏心率高于太阳系内行星,约18%质量 $< 10 \mathrm{M}_{\oplus}$ 的行星具有 $e>0.1$。此类高偏心率对大气、气候及潜在宜居性的影响尚待探索。我们使用WACCM6(最先进的完全耦合地球系统模型)模拟了两颗类地行星的气候:一颗在圆轨道($e=0$),另一颗在具有相同平均日照的偏心轨道($e=0.4$)。鉴于液态水对宜居性的重要性,我们量化了偏心率对大气水丰度与流失的影响。偏心轨道中的非对称温度响应导致平流层($> 20$ ppmv)中的水汽混合比约为圆轨道($\sim 4$ ppmv)的五倍。这使得大气氢流失率与海洋流失率至多较圆轨道情况增加约$3$倍。利用Planetary Spectrum Generator,我们模拟了两种情形的理想化透射光谱。我们发现 $e=0.4$ 光谱在各波长上的水吸收特征均强于圆轨道情形。因此,高偏心率类地系外行星可能是未来透射光谱观测以确认或排除大气水蒸气存在的优选目标。