超级地球大气中的潜在生物特征
地球与行星天体物理
2011-02-16 v2
摘要
类地行星的大气温度和混合比廓线随不同M型矮星的光谱能流分布和行星引力而变化。我们研究了这些效应对分子吸收带光谱表现的影响，这些吸收带是评估具有类地生物质排放的凌星系外类地行星在初级和次级掩星期间潜在宜居性的相关指标。大气廓线使用与化学模型耦合的平面平行一维气候模型计算。然后，我们使用逐线辐射传输模型计算模拟光谱。我们发现，与太阳型中心恒星相比，对于围绕宁静M0-M3矮星和活跃M型恒星AD Leo运行的行星，其次级掩星期间的发射光谱显示出甲烷、水和臭氧的吸收增强。然而，对于围绕非常冷且宁静的M矮星（M4至M7）运行的行星，中层大气温度升高导致吸收信号减弱，使得在此类情况下探测分子更加困难。对于围绕宁静M0-M7恒星和AD Leo运行的行星，其初级掩星期间的透射光谱显示出CH4、N2O和H2O的强吸收特征。围绕宁静M7恒星运行的类地行星的N2O吸收甚至可能与CO2信号一样强。然而，由于大气中的化学效应，对于围绕此类冷中心恒星运行的行星，臭氧吸收会减弱。为了研究对未来潜在卫星任务光谱探测吸收带的影响，我们计算了类詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）孔径望远镜的信噪比（SNR）。
引用
@article{arxiv.1102.0867,
title = {Potential Biosignatures in Super-Earth Atmospheres},
author = {H. Rauer and S. Gebauer and P. v. Paris and J. Cabrera and M. Godolt and J. L. Grenfell and A. Belu and F. Selsis and P. Hedelt and F. Schreier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1102.0867},
year = {2011}
}
备注
accepted in A&A