Early-type Stars: Most Favorable Targets for Astrometrically Detectable Planets in the Habitable Zone
早期类型的恒星似乎是一个很难在天体测量上寻找行星的地方。首先，它们相对较重，对于固定的行星质量，天体测量信号与恒星质量成反比。第二，它们相对稀少（因此往往更遥远），对于固定的轨道间隔，天体测量信号与距离成反比。然而，由于早型恒星相对更明亮，它们的宜居带在较大的半长轴上。由于天体测量信号直接与轨道大小成比例，这给了早期型恒星一个强大的优势，这超过了其他两个因素的补偿。使用依巴谷星表，我们表明，早期类型的恒星构成了大多数可行的天体测量搜索的行星在宜居带的目标。我们将这一特征与过境搜索进行对比，过境搜索主要对晚型恒星周围的可居住行星敏感。
2003-02-26 astro-ph
Ultraviolet Radiation Constraints around the Circumstellar Habitable Zones
已知紫外线辐射会抑制光合作用，诱导DNA破坏，并对多种蛋白质和脂质造成损害。特别是，200-300 nm之间的紫外线辐射对大多数陆地生物系统具有很大的破坏性。另一方面，紫外线辐射通常被认为是原始地球上合成许多生物化学化合物的最重要的能源之一，因此，对一些生物发生过程至关重要。在这项工作中，我们使用这些属性的紫外线辐射来定义的紫外线宜居带的边界。我们还分析了主序星阶段紫外线宜居带的演化。我们应用这些标准来研究紫外线宜居带的太阳系外行星系统，国际紫外线探测器（IUE）的观察。我们分析了太阳系外行星和卫星可能适合生命的可能性，根据这项工作中提出的紫外线约束和其他公认的可居住性标准（液态水，轨道稳定性等）。
2006-04-18 astro-ph
Atmospheres of Giant Planets from Neptune to Gliese 229B
平流层加热、凝结、非平衡态物质的对流输送和深层辐射能量输送是太阳系类木行星大气中的重要过程。它们也可能影响太阳系外的巨行星和褐矮星的大气层。平流层温度控制强分子带的热通量，并可能显著影响观测到的光谱。凝结过程影响物体的外观，改变大气物种的丰度，并影响反射和发射辐射的通量。对流可以将非热化学平衡的物种从深层大气带到可观测的大气中。最后，深层辐射区可以限制深层对流的有效性，并改变行星向太空辐射能量的边界条件。在这里，我将讨论这些过程可能在褐矮星和太阳系外巨行星的大气中发挥的作用。
1997-06-23 astro-ph
UV habitable zones around M stars
在过去的十年中，有一个范式转变，以考虑类地行星的液态水宜居带（LW-HZ）周围的M星，作为合适的地方出现和生命的进化。本文分析了UV边界条件对dM附近的三个行星系统（HIP 74995、HIP 109388和HIP 113020）的影响。我们将我们的UV宜居带（UV-HZ）模型（Buccino等人，2006年）应用于这些情况，并表明在静态UV输出期间，LW-HZ内不会有足够的UV辐射来触发生物过程。我们还分析了另外两个M耀斑星的情况，并表明中等强度的耀斑可以提供必要的能量来触发这些生物过程，而强烈的耀斑不一定排除生命承载行星的可能性。
2007-08-14 astro-ph
Can Life develop in the expanded habitable zones around Red Giant Stars?
我们提出了一些新的想法，生命的可能性，周围的亚巨星和红巨星。我们的研究关注的是宜居带的时间演化。恒星与适居带之间的距离，以及适居带的宽度，随着时间的推移而增加，这是恒星演化的结果。在恒星离开主序星后，宜居带向外移动，从恒星开始扫过更大范围的距离，直到恒星到达渐近巨星分支的尖端。如果生命可以在$5 \times 10^8$到$10^9$年的时间间隔内形成和进化，那么在红巨星周围可能存在适合生命居住的行星。对于一颗1 M的$_{\odot}$恒星在其后主序星演化的第一阶段，其宜居带的时间凌日估计在2天文单位处为几个$^9$年，在9天文单位处约为10个$^8$年。在这种情况下，生命可以在2-9 AU的亚巨星或巨星环境中发展，并在遥远的未来在我们自己的太阳系环境中发展。当一颗恒星沿着红巨星分支完成第一次上升并发生氦闪光时，会有一个额外的稳定的氦核心燃烧期，在此期间会有另一个生命发展的机会。对于1 M的$_{\odot}$星，在7 ~ 22 AU的区域内，存在额外的$10^9$年和稳定的宜居带。空间天文学飞行任务，如为类地行星地球物理学（TPF）和达尔文提出的飞行任务，也应该考虑亚巨星和红巨星的环境，作为了解生命发展的潜在有趣地点。
2005-03-23 astro-ph
Habitable planets around the star Gl 581?
径向速度测量现在能够探测到距离M型恒星可居住距离的类地行星。最近，在M型恒星Gliese 581周围的三重系统中发现了两颗最小质量低于10个地球质量的行星。使用大气模型的结果和金星和火星的演变的限制，我们评估行星Gl 581 c和Gl 581 d的可居住性，我们讨论了影响宜居带（HZ）边界确定的不确定性。我们提供了简化的公式来估计的HZ限制，可用于评估的天体生物学潜力的类地系外行星，将有望在不久的将来被发现。行星Gl 581c和d在附近，但在外面，可以被认为是保守的HZ。行星“c”从其恒星接收的能量比金星从太阳接收的能量多30%，Gl 581的光谱能量分布导致了辐射强迫的增加。然而，由于影响云属性的不确定性，理论模型不能肯定排除其可居住性。行星d的辐射条件与早期火星相当。由于二氧化碳冰云的变暖效应，行星“d”可能是第一颗已知可能适合居住的系外行星的更好候选者。各种温室气体的混合物也可以维持这个星球上的可居住条件。
2007-11-21 astro-ph
Planets Formed in Habitable Zones of M Dwarf Stars Probably are Deficient in Volatiles
动力学的考虑，通过分析缩放和数值实验，这里提出的，意味着地球质量的行星吸积的区域，成为宜居带的M矮星形成在几百万年内。在行星吸积期间，这些区域的温度高于形成地球的物质所遇到的温度。碰撞速度期间和之后的主要吸积时代是大于地球。这些因素表明，围绕低质量主序星运行的行星可能太遥远（因此太冷），其表面不适合碳/水基生命，或者具有比地球少得多的挥发物。
2007-03-22 astro-ph
The Stability of the Orbits of Earth-mass Planets in and near the Habitable Zones of Known Exoplanetary Systems
在2003年5月确认的93个主序星系外行星系统中，我们已经证明了9个样本中的大多数的宜居带（HZ）的各种限制区域中，地球质量的行星可以生存。在将我们的结果初步外推到其他系统时，我们估计93个系统中大约有三分之一可能在其HZ的某个地方拥有地球质量的行星。显然，这些系统应该在类地行星探索的目标清单上名列前茅。我们已经得出了这一结论，通过发射假定的地球质量的行星在不同的轨道，并遵循他们的命运与混合变量辛积分。
2003-05-27 astro-ph
The Galactic Habitable Zone and the Age Distribution of Complex Life in the Milky Way
我们对银河系的演化进行了建模，以追踪复杂生命的四个先决条件在空间和时间上的分布：宿主恒星的存在，足够的重元素形成类地行星，足够的生物进化时间和没有生命毁灭超新星的环境。我们确定银河系宜居带（GHZ）是距离银河系中心7到9千秒差距的环形区域，随着时间的推移而扩大，由80亿到40亿年前形成的恒星组成。这个GHZ产生了可能居住在我们银河系的复杂生命的年龄分布。我们发现GHZ中75%的恒星比太阳年龄大。
2004-01-05 astro-ph
Extrasolar Trojan Planets close to Habitable Zones
我们研究了一些太阳系外行星系统中拉格朗日平衡点L4和L5附近类地行星的稳定区域。它们的稳定性问题可以在限制性三体问题的框架中处理，其中主恒星和一个大质量的类星体行星是主要天体，类地行星被认为是无质量的。从这些理论研究中，人们不能确定平衡点周围稳定区的范围。使用数值实验，我们确定了他们的largeness从已知的太阳系外行星表中选择的三个测试系统，其中一个巨大的行星是移动接近所谓的宜居带围绕主恒星在低偏心轨道。结果显示了该区域的大小和结构的依赖性，该区域随着已知气体巨星的偏心率显著收缩。
2004-08-04 astro-ph
Volatile-Rich Earth-Mass Planets in the Habitable Zone
小行星不一定是类地行星。在雪线之外形成的行星质量太小，无法快速产生气体吸积（<10个地球质量），应该富含挥发性冰，如水和氨。这些行星中的一些应该通过与拱星盘或其他行星的相互作用而向内迁移。这样的天体可以保留它们的挥发物数十亿年或更长的时间在~1 AU，因为它们的大气经历缓慢的流体动力学逃逸。这些物体可能会出现在未来的太阳系外地球类似物调查中。
2003-08-28 astro-ph
Astrometric Detection of Terrestrial Planets in the Habitable Zones of Nearby Stars with SIM PlanetQuest
SIM PlanetQuest（空间干涉测量任务）是一个用于精确恒星天体测量的星载迈克耳孙干涉仪，基线为9米，目前定于2015年发射。主要的科学目标之一是对附近恒星的宜居带中的类地行星进行天体测量探测和轨道定性。目标星与一组位于一度范围内的参考星的差分天体测量将允许在单次测量中以1微弧秒的天体测量精度测量目标星的反射运动。我们评估SIM的检测能力（而不是通过轨道确定的特征）的类地行星在附近的太阳型恒星的宜居带。我们比较SIM的性能优化SIM和类地行星日冕仪（TPF-C）任务的目标列表。性能由三个指标量化：最小可探测行星质量，探测行星的数量和质量分布，以及每个质量范围内探测的完整性。最后，我们讨论的问题，在检测和非检测的信心，并显示如何从SIM的行星调查的信息可以使TPF增加其产量的类地行星。
2006-05-04 astro-ph
Discovery and Study of Nearby Habitable Planets with Mesolensing
我们证明了引力透镜可以用来发现和研究附近矮星的宜居带中的行星。如果开发出合适的软件，新一代的监测程序将自动对矮星宜居带附近的行星进行普查。此外，个别附近的矮星可以在可预测的时间产生透镜事件;仔细监测这些事件可以发现位于可居住区的任何行星。由于透镜可以发现行星（1）在面对面的轨道上，（2）在最暗的恒星周围的轨道上，透镜技术将提供补充信息，通过多普勒和/或过境调查收集。最终的结果将是全面了解各种系统，这些系统的条件与地球上生命的产生条件相似。
2008-01-09 astro-ph
The Galactic Habitable Zone I. Galactic Chemical Evolution
我们提出了“银河系宜居带“（GHZ）的概念。类似于星周宜居带（CHZ），GHZ是银河系中的一个区域，在那里，类地行星可以在其表面保留液态水，并为类动物有氧生命提供长期栖息地。在本文中，我们研究GHZ对银河系化学演化的依赖性。唯一最重要的因素可能是类地行星的质量取决于其诞生云的金属丰度。我们非常近似地估计，要建造一个可居住的类地行星，金属丰度至少需要太阳的一半。类地行星的质量对内部热损失、挥发性物质存量和大气损失有重要影响。一个关键问题是维持板块构造的行星的产生，这是一个关键的回收过程，可以提供反馈，以稳定具有海洋和大气层的行星上的大气温度。由于银河系早期强烈的恒星形成活动，星际介质中重要的放射性同位素$^{40}$ K，$^{235, 238}$ U，$^{232}$ Th的浓度相对于地球上丰富的元素Fe一直在下降。同样重要的可能是Si和Mg相对于Fe的相对丰度，这影响了类地行星内核相对于地幔的质量。所有这些元素和同位素都随时间和银河系中的位置而变化;因此，在银河系其他位置和时间形成的行星系统与太阳的金属丰度相同，不一定会形成可居住的类地行星。
2001-03-12 astro-ph
Radiative Habitable Zones in Martian Polar Environments
具有生物破坏性的太阳紫外线（UV）辐射（以DNA加权剂量量化）以极高的水平到达火星表面。为了在火星上寻找潜在的可居住的紫外线保护环境，我们考虑了极地冰盖，包括季节性变化的CO2冰盖和永久的H2O冰层。据发现，虽然二氧化碳冰本身是不足以屏蔽紫外线辐射，在1米深处的常年H2O冰的DNA加权剂量减少到陆地水平。这一深度强烈地依赖于H2O冰层（例如雪层）的光学性质。利用类地DNA加权剂量和光合有效辐射（PAR）要求确定了南北两极辐射宜居带（RHZ）的上下限，并进行了时空制图。根据这些研究，我们得出结论，光合生命可能在极地地区的冰层。火星极地的春季和夏季，H2=冰状层的厚度在1.5米到2.4米之间，雪状覆盖层的厚度在几厘米之间。这些类似火星地球的辐射宜居环境可能是未来火星天体生物学任务的主要目标。应特别注意行星保护，因为极地RHZ也可能受到探测器的陆地污染。
2005-07-13 astro-ph
Extrasolar "Earths" in habitable zones- targets of opportunity
在2003年9月25日之前确认的102个主序星系外行星系统中，我们已经证明了9个样本中的大多数样本的宜居带（HZ）的各种限制区域中，地球质量的行星可以生存。在我们的结果的初步外推到其他系统，我们估计，大约一半的这些系统可能有一个地球质量的行星局限于HZ至少最近1000 Ma。在主序星的生命周期中，HZ向外迁移，因此这个比例随恒星年龄而变化;大约三分之二的系统在主序星生命周期的某个时候可能有这样一颗行星被限制在HZ至少1000 Ma。显然，这些系统应该在类地行星探索的目标清单上名列前茅。我们已经得出了这个结论，通过发射假定的地球质量的行星在不同的轨道，并遵循他们的命运与混合变量辛和混合积分。在系外行星系统的恒星带中是否能形成类地行星是一个亟待深入研究的问题。
2003-10-10 astro-ph
Design Considerations for a Ground-based Transit Search for Habitable Planets Orbiting M dwarfs
通过瞄准附近的M矮星，使用普通设备的凌日搜索能够在其宿主恒星的宜居带中发现小至2个地球半径的行星。MEarth项目是一个未来的凌日搜索项目，旨在利用地面机器人望远镜网络以足够的精度和节奏监测北半球的M矮星，以探测此类行星。在这里，我们调查的MEarth项目的设计要求。我们评估的最佳带通，和必要的视野，望远镜孔径，和望远镜的时间分配上一颗恒星的基础上，是可能的，以及附近的M矮星的特点。通过这些考虑，1，976颗晚M矮星（R < 0.33 Rsun）成为凌日监测的有利目标。基于观测的节奏和总的望远镜时间分配量身定制，以恢复90%的过境信号从行星的宜居带轨道，我们发现，一个网络的10个30厘米的望远镜可以调查这些1,976 M矮星在不到3年。如果这次巡天的结果为零，那么在晚M矮星的宜居带中，大于2个地球半径的行星的出现率的上限（99%置信度）将为17%，而对于比宜居带更近的行星，则会有更强的限制。如果适居行星的真实出现率是10%，那么预期的产量将是2.6颗行星。
2008-01-18 astro-ph
Prospects for Extrasolar "Earths" in Habitable Zones
在2003年11月19日之前确认的102个主序星系外行星系统中，我们已经证明了9个样本中的大多数样本的宜居带（HZ）的各种限制区域中，地球质量的行星可以生存。在我们的结果的初步外推到其他系统，我们估计，大约一半的这些系统可能有一个地球质量的行星局限于HZ至少最近1000 Ma。HZ在主序星的寿命期间向外迁移，因此这个比例随恒星年龄而变化。大约三分之二的系统可能有这样的行星被限制在HZ至少1000 Ma在主序星寿命的某个时候。显然，这些系统应该在类地行星探索的目标清单上名列前茅。我们已经得出了这个结论，通过发射假定的地球质量的行星在不同的轨道，并遵循他们的命运与混合变量辛和混合积分。在系外行星系统的恒星带中是否能形成类地行星是一个亟待深入研究的问题。
2005-03-08 astro-ph
