宜居带之外的氢温室行星
地球与行星天体物理
2015-05-28 v1
摘要
我们表明，碰撞诱导吸收使得分子氢能够作为一种不可凝结的温室气体发挥作用，并且几巴到几十巴的原始 H2-He 混合物可以在远超由 CO2 温室大气定义的“经典”宜居带之外维持地表温度高于水的冰点。使用一维辐射-对流模型，我们发现，在一颗 3 倍地球质量的行星上，40 巴的纯 H2 可以在距离早型 M 矮星 1.5 天文单位处和距离 G 型星 10 天文单位处维持 280K 的地表温度。忽略云层和除 H2 外的气体吸收体的影响，地表通量将足以供蓝藻（在 G 型星情况下）或不产氧光合生物（在 M 型星情况下）进行光合作用。我们论证了具有一到几百巴 H2-He 的原始大气是可能的，并使用氢逃逸模型表明，假设这些行星拥有保护性磁场，这样的大气很可能在距离 M 型星 1.5 天文单位以外和距离 G 型星 2 天文单位以外持续存在。我们预测，微透镜行星 OGLE-05-390L 可能保留有 H2-He 大气，并在距离其宿主 M 型星约 2.6 天文单位处宜居。
引用
@article{arxiv.1105.0021,
title = {Hydrogen Greenhouse Planets Beyond the Habitable Zone},
author = {Raymond Pierrehumbert and Eric Gaidos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.0021},
year = {2015}
}
备注
Accepted to Astrophysical Journal Letters