TRAPPIST-1 宜居大气比对（THAI）：动机与协议版本 1.0
地球与行星天体物理
2020-02-26 v1
摘要
即将到来的望远镜，如詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）或极大望远镜（ELTs），可能很快就能通过透射、发射或反射光谱表征绕邻近 M 矮星运行的岩质系外行星的大气。最有希望的候选者之一是晚 M 矮星系统 TRAPPIST-1，其有七颗已知的凌星行星，凌星时间变分（TTV）测量表明它们本质上是类地的，并可能富含挥发物。在这七颗行星中，TRAPPIST-1e 似乎是最有希望拥有宜居表面条件的候选者，其接收的入射辐射约为地球的 66%，因此仅需适量的温室气体库存即可提高表面温度以允许地表液态水存在。因此，TRAPPIST-1e 是 JWST 大气表征的主要目标之一。在此背景下，对其潜在大气的建模是观测前的关键一步。全球气候模式（GCMs）提供了模拟行星大气最详尽的方式。然而，GCMs 之间存在固有差异，可能导致不同的气候预测，从而在透射和热发射光谱中对气体和/或云特征的观测性不同。这些差异最好在观测前获知。在本文中，我们提出了一个比对行星 GCMs 的协议。考虑了 TRAPPIST-1e 的四种测试情形，但该方法也适用于宜居带中的其他岩质系外行星。四种测试情形包括两颗陆地行星（分别由现代地球大气和纯 CO2 大气组成）以及两颗具有相同大气成分的水行星。目前有四个参与模型（LMDG、ROCKE-3D、ExoCAM、UM），但该协议也旨在让其他团队参与。
引用
@article{arxiv.2002.10950,
title = {TRAPPIST-1 Habitable Atmosphere Intercomparison (THAI). Motivations and protocol version 1.0},
author = {Thomas J. Fauchez and Martin Turbet and Eric T. Wolf and Ian Boutle and Michael J. Way and Anthony D. Del Genio and Nathan J. Mayne and Konstantinos Tsigaridis and Ravi K. Kopparapu and Jun Yang and Francois Forget and Avi Mandell and Shawn D. Domagal Goldman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.10950},
year = {2020}
}
备注
Accepted and published in Geoscientific Model Development (GMD)