绕被弹射的自由漂浮行星运转的系外卫星在演化过程中液态水的存在性

自由漂浮行星（FFP）可源于行星系统生命最初几百万年内发生的动力学散射过程。若干模型预言，这些孤立的行星质量天体在弹射后有可能保留系外卫星。潮汐加热机制以及具有较高光学厚度的大气的存在，可能支持这些卫星表面液态水海洋的形成与维持。为研究液态水可维持的时间尺度，我们进行了弹射过程的动力学模拟，并推断绕自由漂浮行星存活的系外卫星群的统计特征。卫星轨道参数随后的潮汐演化是决定轨道何时圆化以及潮汐加热随之衰减的关键步骤。我们发现，具有 CO$_2$ 主导大气的近距（$a \lesssim 25$R$_{\rm J}$）地球质量卫星可在其表面保留液态水达较长时间尺度，具体取决于所假设的大气包层质量与表面压强。需要厚重大气以捕获潮汐摩擦产生的热量，使这些卫星适宜居住。在类地压强条件（$p_0$ = 1 bar）下，卫星表面可维持液态水长达 52 Myr。在更高表面压强（10 与 100 bar）下，卫星适宜居住时间分别可达 276 Myr 与 1.6 Gyr。近距卫星经历长时间尺度的适宜居住条件，且在 FFP 弹射过程中与逃逸行星保持束缚，受密近交会影响较小。