恒星光度增加驱动的行星光谱驱动去冰川作用

处于全球冰封、“雪球”状态的遥远行星可能依赖于其宿主恒星光度的增加才能变得适宜表面生命生存。利用通用环流模型 (GCM)，我们模拟了行星对来自 F 型、G 型或 M 型矮星的一系列入射辐射的平衡气候响应。允许完全冰覆盖和至少部分无冰气候状态的入射辐射范围是衡量行星可能表现出的气候滞后性的指标。具有高气候滞后性的冰封行星在入射辐射增加时，会表现出对表面冰覆盖初始丧失的更高阻力，以及一旦去冰川作用开始就会发生突然的极端冰损失。我们的模拟表明，气候滞后性敏感地依赖于宿主恒星的光谱能量分布。在固定的 CO2 条件下，绕 M 型矮星运行的行星表现出较小的气候滞后性，相比绕更热、更亮恒星运行的行星，需要更小的入射辐射来启动去冰川作用。这是由于 M 型矮星行星表面的冰以及大气中的温室气体和云对近红外辐射具有更高的吸收率。大气 CO2 的增加进一步降低了气候滞后性，因为对于相同的 CO2 增加量，M 型矮星星球行星表现出比 G 型矮星星球行星更大的辐射响应。对于较小的滞后性，位于宜居带外缘附近的行星将在其演化历史中更早解冻，并且经历从全球冰覆盖状态转变的过程不那么突然。