FGKM型恒星周围类地行星在地质演化中的表面紫外环境
地球与行星天体物理
2015-06-25 v1
摘要
宿主恒星的紫外（UV）环境会影响大气中的光化学过程，并最终影响类地行星的表面紫外环境，从而影响生命起源与演化的条件。我们模拟了地球大小、在等效于1AU距离处绕FGKM恒星运行的行星在其地质演化过程中的表面紫外辐射环境。我们探索了四种不同类型的大气，分别对应39亿年前的早期地球大气，以及覆盖氧气上升至现代水平的三个大气（20亿年前、8亿年前和现代地球，遵循Kaltenegger等人2007年的研究）。除计算行星表面的紫外通量外，我们还以DNA损伤作为生物损伤的代用指标，模拟了生物有效辐照度。我们发现，绕F0V恒星运行的前生物地球（39亿年前）所接收的生物有效辐射是绕早期太阳的6倍，是现代地球-太阳水平的3520倍。绕GJ 581（M3.5V）运行的前生物地球接收的生物有效辐射少300倍，约为现代地球-太阳水平的2倍。此处计算的紫外通量提供了一系列地球类行星在绕各类恒星演化过程中的模型紫外环境网格。这些模型可用作光生物实验以及前生物化学和早期生命演化实验的输入。
引用
@article{arxiv.1506.07200,
title = {UV Surface Environment of Earth-like Planets Orbiting FGKM Stars Through Geological Evolution},
author = {S. Rugheimer and A. Segura and L. Kaltenegger and D. Sasselov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.07200},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 5 figures