海底风化对行星宜居性的影响

通常，宜居行星是指表面能维持液态水的行星。宜居性取决于温度，而温度由恒星辐照和主要由 CO2 与水汽造成的温室效应决定。CO2 水平因火山脱气而增加，因大陆风化和海底风化而降低。在此，我使用包含两类风化的全球平均气候模型来研究类地行星的气候演化。即使总风化速率固定，气候对大陆风化与海底风化的相对贡献十分敏感。气候还强烈依赖于海底风化对 CO2 分压的依赖性。这两个因素均不确定。类地行星有两个平衡气候态：（i）无冰态，此时脱气由两类风化共同平衡；（ii）冰覆盖态，此时脱气仅由海底风化平衡。其中第二种此前未被详细探讨。对某些行星，两种态都不存在，气候在冰覆盖与无冰态间循环。对另一些行星，两种平衡均存在，气候取决于初始条件。由于恒星演化，恒星辐照随时间增加，因此行星通常先遭遇冰覆盖平衡。这样的行星将保持冰覆盖，即使无冰态随后出现，除非气候受到大扰动。冰覆盖平衡态在类地行星的相空间中占很大比例。许多传统上被划入恒星宜居带的行星可能因此变得不宜居。