水冷（亚)-Neptune 获得更好的油耗
地球与行星天体物理
2025-04-16 v1
摘要
次月亮型行星（sub-Jovian 行星）在低质量恒星周围的人口统计统计学主要由 "次亚太星" 和 "超地球" 两类人口组成，这两类人口区别于是否携带低分子量挥发性物质（即 H2、He 和 H2O）的包裹层。当前的范式认为，次亚太星在靠近中心轨道上通过受高能恒星辐射驱动的大气逃逸演变为超地球。我们使用一个集成的水动力-辐射-化学网络模型，表明这种逃逸受 H2O 丰度的影响。增加 H2O/H2 在流动基底处的丰度，会导致逃逸率下降一个数量级，对 Gyr 时间尺度上的包裹层保留具有决定性影响。我们指出，温和次亚太星上 H2O 的饱和限制可能解释了这些对象比其沿恒星表面更靠近的对手消失得更快的矛盾观察结果。我们还提议，极低质量恒星周围次亚太星的稀缺性可能与其前体原行星盘的水化学性质有关。对大型太空望远镜（JWST）观测大气 H2O 以及使用 H 和 He 线搜索较年轻行星的大气逃逸，都可检验这些预测。
引用
@article{arxiv.2503.23020,
title = {Water-Cooled (sub)-Neptunes Get Better Gas Mileage},
author = {Tatsuya Yoshida and Eric Gaidos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.23020},
year = {2025}
}
备注
11 pages, 4 figures