氢卤石盐-反照率反馈或可冷却M矮星行星
地球与行星天体物理
2018-10-31 v1
摘要
可能在M矮星行星环境中形成的一种表面类型是二水合氯化钠，或称“氢卤石”(hydrohalite, NaCl·2H2O)，它可在低温下于裸露海冰中沉淀。与无盐的水冰不同，氢卤石在近红外波段具有高反射率，而M矮星在此波段辐射强烈，因此有必要量化氢卤石与M矮星光谱能量分布(SED)之间的相互作用效应。我们利用三维全球气候模式，首次探索了系外行星上氢卤石诱导的盐-反照率反馈的气候效应。在固定CO2条件下，接收来自宿主恒星现代太阳常数65%或更少辐射的快速自转宜居带M矮星行星，在气候模拟中包含氢卤石反照率参数化时，比无此参数化的模拟表现出更低的温度。包含与不包含该参数化的全球平均表面温度差异随接收恒星辐射的降低而增大，这可能增加具有活跃碳循环的行星维持宜居条件所需的CO2积累量。同步自转的宜居带M矮星行星似乎比具有类地自转周期的行星在更高接收辐射水平（现代太阳常数的90%或以下）下易受盐-反照率反馈影响，这归因于其更低的昼面最低温度。这些氢卤石似乎最相关的接收辐射水平对应于若干最近发现的潜在宜居M矮星行星，包括Proxima Centauri b、TRAPPIST-1e和LHS 1140b，使得在未来的气候模拟中采用氢卤石反照率参数化具有即时重要性。
引用
@article{arxiv.1808.09977,
title = {Hydrohalite Salt-albedo Feedback Could Cool M-dwarf Planets},
author = {Aomawa L. Shields and Regina C. Carns},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.09977},
year = {2018}
}
备注
12 pages, 4 figures, 1 table, accepted for publication in the Astrophysical Journal