低质量行星通过重力分异的氧化还原演化：对非生物氧、水分流失及宜居性的影响
地球与行星天体物理
2018-05-03 v3
摘要
岩石行星表面和大气的氧化，源于恒星核合成和重力分化的双重作用，是对宜居性和系外行星生物标志探测至关重要的普遍过程。在此，我们采用广义方法来研究这一现象。我们使用单一参数描述氧化还原状态，对附近 M 型恒星和太阳周围的类地行星的演化进行了建模。我们的模型包括大气光化学、扩散和逃逸、逐线气候计算以及内部热力学和化学。在大多数情况下，我们发现 M 型恒星周围在前主序阶段非生物大气 O2 积累远少于先前的计算，因为行星的岩浆海吸收了 H2O 光解释放的大部分氧气。然而，地幔凝固后非凝结大气的流失仍然是随后非生物大气 O2 产生的一个重要潜在途径。在所有情况下，我们预测接收较低恒星通量的系外行星，如 LHS1140b 和 TRAPPIST-1f 及 g，其非生物 O2 积累的概率最低，因此可能是未来搜寻生物成因 O2 的最有趣目标。未来可以通过将我们对 GJ1132b 和 TRAPPIST-1b 及 -c 等炎热、无生命系外行星大气的预测与观测进行比较，来最小化关键剩余不确定性。
引用
@article{arxiv.1710.00345,
title = {Redox evolution via gravitational differentiation on low mass planets: implications for abiotic oxygen, water loss and habitability},
author = {R. Wordsworth and L. Schaefer and R. Fischer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.00345},
year = {2018}
}
备注
One sentence in abstract updated to make proof match published version. Journal reference details added