宜居潮汐锁定行星上无雪球态
地球与行星天体物理
2017-08-30 v2
摘要
TRAPPIST-1、Proxima Centauri 和 LHS 1140 系统是未来对潜在宜居行星进行后续观测最令人兴奋的前景。它们都围绕附近的 M 型恒星运行，且很可能处于 1:1 自旋-轨道潮汐锁定状态，这促使我们考虑潮汐锁定可能对行星宜居性产生的影响。在地球上，全球冰川期（雪球）可能对宜居性和远程生命迹象（生物印记）至关重要，因为它们与生命复杂性和大气氧浓度的增加相关。本文中，我们使用能量平衡模型和一个中等复杂度的全球气候模型，研究了潮汐锁定行星上的雪球分岔（全球冰川化的突然开始）。我们表明，潮汐锁定行星不太可能表现出雪球分岔，这是其所接收日照空间模式的直接结果。相反，它们将从部分冰覆盖平滑过渡到完全冰覆盖并返回。这项工作的一个主要推论是，具有活跃碳循环的潮汐锁定行星不应处于雪球状态。此外，这项工作意味着，位于宜居带外缘且 CO2 释气通量低的潮汐锁定行星，将在一个小的未冰川化星下点区域达到平衡，而不是在温暖态和雪球态之间循环。需要更多工作来确定缺乏雪球分岔可能如何影响潮汐锁定行星上生命的发展。
引用
@article{arxiv.1705.08904,
title = {No snowball on habitable tidally locked planets},
author = {Jade Checlair and Kristen Menou and Dorian S. Abbot},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.08904},
year = {2017}
}
备注
Accepted at the Astrophysical Journal on 07/11/17