多种热源对系外卫星宜居带的影响

已知数十颗木星型和超级木星型系外行星在其宿主恒星的恒星宜居带内或附近轨道运行，最近有人提出，火星大小的卫星可能在太阳系外提供丰富的表面宜居环境。几项此类系外卫星的搜索正在进行中，即将到来的空间任务和地基极大望远镜的精美天文数据质量可能使系外卫星的探测和表征在不久的将来成为可能。在此我们探索潮汐加热对火星到地球大小的卫星承载液态表面水潜力的影响，并比较潮汐平衡模型和粘弹性模型预测的潮汐加热率。除潮汐加热外，我们考虑恒星辐射、行星照明和来自行星的热。然而，忽略了可能月球大气的影响。我们针对特定星-行星-卫星配置中不同恒星距离绘制了环行星宜居带，并确定潮汐加热主导恒星辐射的区域。我们发现粘弹性模型的“恒温效应”不仅在远离恒星处显著，而且在恒星辐射盛行的恒星宜居带内也显著。我们还发现，偏心率为0.001至0.01的火星大小卫星的潮汐加热是主要能量源，超出类太阳恒星3--5 AU以及M3矮星0.4--0.6 AU之外。后者更容易探测（如果存在），但由于恒星的引力扰动，其轨道稳定性可能受到危害。