水世界通过大气损失导致的脱水

我们提出了一个三组分多流体磁流体力学（MHD）模型（H$^+$、H$_2$O$^+$ 与 e$^-$），该模型具备必要的大气化学，能够精确量化系外行星水离子损失的量级。我们将该模型应用于一颗具有类地参数、环绕类太阳恒星运行的水世界，考虑三种情形：(i) 当前正常太阳风条件，(ii) 古代正常太阳风条件，以及 (iii) 一次极端的“卡灵顿型”空间天气事件。我们证明，对于 (ii) 的离子逃逸率为 6.0$\times$10$^{26}$ s$^{-1}$，约为 (i) 对应值 6.7$\times$10$^{25}$ s$^{-1}$ 的一个数量级之高。对由空间天气事件引发的离子损失的研究（其离子逃逸率可达 $\sim$ 10$^{28}$ s$^{-1}$）对于理解活跃的、早期的太阳型恒星（例如伴随频繁的日冕物质抛射）如何加速系外行星大气的耗竭至关重要。我们简要探讨了水离子损失所带来的影响，特别是对于绕 M 型矮星运行的行星，此类效应可能尤为显著。