已居住行星的宜居带
地球与行星天体物理
2014-05-20 v1 适应与自组织系统
生物物理
地球物理
摘要
在本文中，我们讨论并阐述了一个假设：生命会显著改变行星环境的状态，因此修正了针对无生命行星估算的宜居带 (HZ) 界限。这一假设导致了已居住行星宜居带（以下简称 InHZ）的引入，其定义为生命与其非生物环境之间的复杂相互作用能够产生具有生命存在和持续所需物理条件的合理平衡态的区域。我们通过三个理论论点、来自地球系统观测的多重证据、若干概念实验以及说明性的数值模拟来支持我们的 InHZ 假设。从概念上讲，InHZ 与非生物宜居带 (AHZ) 之间的差异取决于生命作为一种涌现物理现象的独特且稳健的属性，而不一定取决于行星上承载的特定生命形式。我们的目标是为开发一致地纳入生命 - 环境相互作用的 InHZ 模型提供概念基础。虽然之前的作者已经探索了生命对宜居性的影响，但在研究为何应在确定 HZ 界限时系统地包含生命方面仍存在空白。我们在此不提供 InHZ 的确切界限，但通过简单的数值模型（作为已居住行星的寓言）展示了如何通过包含生物群与其环境之间合理的相互作用来修正 AHZ 的界限。这些例子旨在提出这样一个问题：如果生命存在于那些简单的动力系统中可以修改 HZ 的界限，那么如果在已建立的 AHZ 模型中包含生命，这些界限将如何变化。
引用
@article{arxiv.1405.4576,
title = {The Habitable Zone of Inhabited Planets},
author = {Jorge I. Zuluaga and Juan F. Salazar and Pablo Cuartas-Restrepo and German Poveda},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.4576},
year = {2014}
}
备注
Accepted for publication in Biogeosciences Discussion; 16 pages, 5 figures. Comments and discussion are welcomed at: http://www.biogeosciences-discuss.net/papers_in_open_discussion.html