系外行星 GJ 436 b 周围的太空天气 II. 恒星风-系外行星相互作用

M 矮星 GJ 436 宿主一颗正在大量损失大气的温 Neptune，其大气随后被宿主恒星风的相互作用所塑造。恒星风由粒子和磁场组成，塑造了系外行星 GJ 436 b 周围的外星太空天气。此处，我们使用最近发布的 GJ 436 磁图来模拟其三维 Alfvén 波驱动的恒星风。通过将我们的结果与先前的透射光谱模型及 GJ 436 过渡区非热速度测量进行比较，我们的模型表明 GJ 436 的恒星风由比驱动太阳风的更弱的 Alfvén 波通量驱动。这表明太阳风模型中假设的典型 Alfvén 波通量可能不适用于年老 M 矮星的恒星风。与太阳风相比，GJ 436 的恒星风加速度更弱且亚 Alfvénic 区延展更广。这很重要，因为它将 GJ 436 b 的轨道置于恒星磁场主导区（即 Alfvén 面内）。由于行星在恒星风中的亚 Alfvénic 运动，磁重联事件中释放的磁流体力学波和粒子可沿磁力线向恒星传播，这可能为系统中最近观测到的异常紫外耀发分布提供能量。对于假设的行星磁场 $B_p \simeq 2$ G，我们推导出恒星风-行星相互作用释放的功率为 $\mathcal{P} \sim 10^{22}$ -- $10^{23}$ erg s$^{-1}$，这与由紫外谱线推导出的 $10^{26}$ erg s$^{-1}$ 上限一致。我们进一步强调，由于星-行星相互作用依赖于恒星风性质，探测这些相互作用的观测与用于三维恒星风模拟的磁图应为同期，以得出符合实际的结果。