针对元古宙类地系外行星的化学非平衡生物标志推断
地球与行星天体物理
2024-01-24 v1
摘要
通过可用自由能量量化的化学非平衡此前被提议作为一种潜在的生物标志。然而，系外行星生物标志遥感工作尚未研究观测不确定性如何影响推断生命产生的可用自由能量的能力。我们将大气反演工具与热力学模型相结合，以评估类地系外行星化学非平衡特征的 detectable 性，重点考察元古宙（Proterozoic Eon），其时氧-甲烷非平衡对的丰度可能相对较高。应用于一系列气体丰度的反演模型研究表明，在高丰度情景与信噪比（50）下，利用模拟反射光观测可对非平衡能量实现数量级约束，而在中等信噪比（20–30）的中低丰度情形下约束较弱。此外，由光学与近红外波段水蒸气不透明度编码的适度热信息改善了非平衡能量约束。这些结果凸显了远程探测化学非平衡生物标志如何成为一种有用且独立于代谢方式的生物标志探测途径。
引用
@article{arxiv.2311.06083,
title = {Inferring Chemical Disequilibrium Biosignatures for Proterozoic Earth-Like Exoplanets},
author = {Amber V. Young and Tyler D. Robinson and Joshua Krissansen-Totton and Edward W. Schwieterman and Nicholas F. Wogan and Michael J. Way and Linda E. Sohl and Giada N. Arney and Christopher T. Reinhard and Michael R. Line and David C. Catling and James D. Windsor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.06083},
year = {2024}
}
备注
Nature Astronomy. Supplementary information see https://zenodo.org/records/10093798 For Source Data see https://zenodo.org/records/8335447