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白矮星系行位于主序星系外行星相比表面温度升高

地球与行星天体物理 2024-12-04 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

白矮星系行星候选巨型行星的发现以及詹姆斯·韦伯太空望远镜的 proven capabilities 将 rocky 行星置于白矮星系 habitable zone 的可能性置于重要焦点。我们模拟了一颗含水星的行星,其大气组成类似地球,轨道在两种不同类型的恒星 habitable zone 中——5000 K的白矮星和与之类似有效温度的主序 K 型星 Kepler-62,并揭示了两种不同行星气候的机制。由于其更快的(10小时)自转和轨道周期,同步转动的白矮星系行星的全球平均表面温度比Kepler-62上的同步转动行星高出25 K。这种超快自转产生强大的纬向风和纬向动量通量,拉伸并均匀化了大气循环的尺度,防止了类似Kepler-62上同步行星在行星赤道面上形成厚厚的液态水云,而且还将热量从高纬度输送到赤道。因此,白矮星可能为位于其 habitable zone 中的行星提供适宜的环境,产生比主序星系行星更温暖的表面环境,以弥补日照持续缩小的不足。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.02694,
  title  = {Increased Surface Temperatures of Habitable White Dwarf Worlds Relative to Main-Sequence Exoplanets},
  author = {Aomawa L. Shields and Eric T. Wolf and Eric Agol and Pier-Emmanuel Tremblay},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.02694},
  year   = {2024}
}

备注

18 pages, 8 figures, 2 tables, accepted for publication in The Astrophysical Journal