M 矮星系统中类地水行星的模拟相位依赖光谱

热辐射和反射恒星能量光谱中的轨道相位依赖变化，可为围绕 M 矮星运行的类地系外行星的气候状态提供有意义的约束。水汽、云和表面冰的空间分布受气候控制。反过来，水以其各热力学相态对行星的热光谱和反射光谱施加显著调制。在此，我们基于近宜居带的 M 矮星周围地球大小水行星的 3D 气候模拟，探究这些特征光谱信号。通过使用 3D 模型，我们可自洽地预测气候系统中的表面温度以及水汽、云和表面冰的位置。M 矮星系统中的宜居带行星预期与其宿主恒星同步自转，因而根据所观测半球的不同，在发射和反射的能量通量上呈现明显差异。在此我们阐明，冰封、温和以及初始失控温室气候状态均展现出可实现其表征的相位依赖光谱信号。