地球与系外行星上随地质时间演化的植被红边生物印记
地球与行星天体物理
2018-10-03 v1
摘要
陆地植被在近红外波段的高反射率，即植被红边（VRE），常被引作系外行星表面植被的光谱生物印记。对于现今地球的盘积分观测，VRE仅表现为反射率百分之几的变化。本文表明，在 past ~5亿年的陆地植物演化过程中，地球VRE的强度已有所增强，并可能随着太阳光度增加与行星变暖而继续增强，直至植被覆盖减少，或行星大气对地表反射光变得不透明。约5亿至4亿年前主导陆地的早期植物如苔藓与地钱，产生较弱的VRE，其强度约为现代植被的一半。我们探讨了陆地植物的变化，以及冰期与间冰期等地质变化（如冰盖覆盖）如何影响地球地质历史中VRE的可探测性。结果表明，VRE在地球陆地植物的演化史中不断变化，若更热气候条件占据主导并促进植被扩张，未来可能持续变化。我们的发现提示，更古老且更热的类地行星是搜寻VRE印记的良好目标。此外，炎热系外行星与含少量水的干旱系外行星可能是成功探测植被生物印记的最佳目标。除强红边外，此类行星较低的云量与低大气水汽含量总体上也有助于探测表面特征。
引用
@article{arxiv.1809.08832,
title = {The Vegetation Red Edge Biosignature Through Time on Earth and Exoplanets},
author = {Jack T. O'Malley-James and Lisa Kaltenegger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.08832},
year = {2018}
}
备注
Published in Astrobiology (Free open access until October 2 2018: https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ast.2017.1798)