TRAPPIST-1c的缺碳演化
地球与行星天体物理
2023-11-30 v1
摘要
围绕M矮星运行的凌星行星为利用现有设施研究岩质行星大气提供了最佳机会。随着JWST进入其第二年的科学运行，一项重要的初期工作是确定这些岩质行星是否拥有大气。M矮星宿主星因其数十亿年时间尺度上的高磁活动被认为对行星大气构成重大威胁，并可能完全剥离大气。数个第一与第二轮GO和GTO项目正在检验这一假设，观测一系列岩质行星以确定它们是否保留了大气。一个关键案例是TRAPPIST-1c，其接收的辐射通量几乎与金星相同。因此，我们或许预期TRAPPIST-1c拥有厚重的、以为主的大气。相反，Zieba等人（2023）表明TRAPPIST-1c大气中几乎没有CO。为解释这些结果，我们运行了行星脱气与大气逃逸的耦合时间依赖模拟，以建模TRAPPIST-1c大气的演化。我们发现，预期在TRAPPIST-1c一生中发生的星风剥离最多只能移除约 bar的，少于现今地球或金星的总量。因此，我们推断TRAPPIST-1c要么形成时比地球和金星更贫挥发分，要么在早期的流体动力学氢逃逸阶段损失了大量。最后，我们将结果推广至其它TRAPPIST-1行星，发现更遥远的TRAPPIST-1行星可能轻易保留大气。
引用
@article{arxiv.2311.17699,
title = {The Carbon-Deficient Evolution of TRAPPIST-1c},
author = {Katie E. Teixeira and Caroline V. Morley and Bradford J. Foley and Cayman T. Unterborn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.17699},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 11 figures, 1 table, accepted to ApJ