新颖的大气动力学塑造白矮星周围宜居带的内边缘

白矮星为搜索附近恒星系统中的生命迹象提供了独特的机会，但围绕这些恒星的宜居带仍知之甚少。由于白矮星是低光度的致密星，其宜居带内的任何行星都应被潮汐锁定，就像围绕M矮星的行星一样。然而，与围绕M矮星的行星不同，宜居的白矮星行星必须非常快速地旋转，轨道周期从几小时到几天不等。在这里，我们使用ExoCAM全球气候模型（GCM）来研究白矮星周围宜居带（HZ）的内边缘。我们的模拟显示，具有超短轨道周期（$P\lesssim$1天）的宜居行星进入了一种“蝙蝠旋转”状态，这与围绕M矮星的典型大气环流状态不同。蝙蝠旋转体的特征是中纬度赤道亚旋转以及地表最热区域从赤道向中纬度地区的位移。我们使用浅水理论定性地解释了蝙蝠旋转的开始。由此产生的环流变化增加了白天的云量，减少了平流层水汽，使白矮星宜居带比基于一维模型的估计扩大了约50%。詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）应该能够凭借其独特的热相位曲线快速表征附近白矮星周围的蝙蝠旋转体。我们的工作强调了超短轨道上的潮汐锁定行星可能表现出独特的大气动力学，并为未来白矮星系统的宜居性研究提供了指导。