亚恒星大陆尺寸对比邻星b海洋动力学的影响
地球与行星天体物理
2020-06-17 v1
摘要
近期大量研究广泛探讨了绕 M 矮星运行的潮汐锁定行星的潜在宜居性，通常假设海洋为非动态且无大陆。在地球上，海洋动力学是热量和营养物质输送的主要途径。大陆是营养的关键来源，强烈影响海洋动力学，并参与气候调节。在本工作中，我们利用 ROCKE-3D 耦合海洋-大气通用环流模型（GCM）研究亚恒星陆块尺寸如何影响潮汐锁定行星比邻星b的海洋输热与营养上涌能力。我们发现，在所有大陆尺寸下，昼侧无冰海洋以及通过上涌向混合层输送营养均得以维持。我们还发现，比邻星b的气候对大气 GCM 之间差异的敏感性，高于 ROCKE-3D 中是否包含海洋动力学。最后，我们发现当大陆尺寸超过表面积约 20% 时，比邻星b从龙虾态（海洋热输送将热量从亚恒星点分散）转变为眼球态（热输送受限且表面温度从亚恒星点对称下降）。我们的工作表明，动态海洋和大陆都不太可能降低如比邻星b等邻近潮汐锁定目标的宜居前景，这些目标有望通过詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）的未来观测加以研究。
引用
@article{arxiv.2005.14185,
title = {The Effect of Substellar Continent Size on Ocean Dynamics of Proxima Centauri b},
author = {Andrea M. Salazar and Stephanie L. Olson and Thaddeus D. Komacek and Haynes Stephens and Dorian S. Abbot},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.14185},
year = {2020}
}
备注
Accepted to ApJ Letters May 19th, 2020