热力学潮汐驱动的异步旋转可行性：针对多样大气组成
地球与行星天体物理
2024-10-07 v1
摘要
行星的平衡旋转速率由作用在其坚实质部上扭矩之和决定。对于具有大气的行星，通常主导扭矩为引力潮汐，这种潮汐作用使行星旋转速率减慢；而大气热力学潮汐则作用于加速行星。先前的工作已证明厚大气的岩石行星可能产生足够强的热力学潮汐以避免潮汐锁定，但关于热力学潮汐强度如何取决于大气属性的研究尚未完成。本文中，我们运用全球气候模型的仿真结果结合解析理论，探讨热力学潮汐如何取决于大气的短波和长波光学深度、表面压力以及吸收的恒星辐射。我们发现，仅当大气压强高且光学深度低时，位于 M 型恒星 habitable 区的行星才可能实现异步旋转，因为在高长波和短波光学深度下，热力学潮汐将被削弱。我们得出结论，围绕低质量恒星的异步旋转可能极不可能，这可能限制了 M 型恒星上行星的潜在可居住性。
关键词
引用
@article{arxiv.2410.03491,
title = {The Feasibility of Asynchronous Rotation via Thermal Tides for Diverse Atmospheric Compositions},
author = {Andrea M. Salazar and Robin Wordsworth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.03491},
year = {2024}
}