A dynamical test for terrestrial planets in the habitable zone of HD 204313
随着系外行星探测技术的改进,发现的多行星系统的数量正在增加,而探测可能适合居住的地球质量的行星仍然很复杂,因此需要新的搜索策略。因此,对已知多行星系统的动力学研究是寻找稳定和宜居行星候选者的重要工具。在这里,我们提出了一个三行星系统HD 204313的动力学研究,以确定它是否可以在其宜居带内拥有一颗类地行星,并有足够的时间来发展生命。我们在该系统中发现了两个半稳定区域,但都没有证明稳定时间足以让类地行星发展生命。我们的研究表明,重叠的弱和高阶共振可能是负责这些半稳定区域。这项研究为一个更大的项目建立了一个框架,该项目将研究多行星系统宜居带的动力稳定性,为未来的宜居低质量行星搜索提供一个有趣的目标清单。
2014-02-12 astro-ph.EP
Stable habitable zones of single Jovian planet systems
随着望远镜灵敏度和观测技术的不断改进,在恒星宜居带中寻找岩石行星的工作正进入一个令人兴奋的时代。有这么多的系外行星系统可供后续观测,以寻找潜在的宜居行星,人们需要优先考虑不断增长的候选者名单。我们的目标是确定哪些已知的行星系在其宜居带中动态地能够容纳岩石行星,目的是帮助集中未来的行星搜索计划。我们进行了一系列广泛的数值模拟,以确定在单个类木行星系统的宜居带中,地球质量的行星可以保持稳定轨道的区域,特别关注类地系外行星调查目标目录(CELESTA)中的系统。我们发现,小的,地球质量的行星可以保持稳定的轨道的情况下,可居住区是很大程度上,或部分,不受附近的木星,和相互的引力相互作用和共振机制能够产生稳定的轨道,即使在宜居带,是显着或完全破坏了木星。我们的研究结果产生了一个列表中的13个单类木行星系统CELESTA,不仅能够支持地球质量的行星在其宜居带的稳定轨道,但我们也能够约束地球质量的行星的轨道,使诱导的径向速度信号将与下一代仪器检测。
2017-06-19 astro-ph.EP
Earth-size planet formation in the habitable zone of circumbinary stars
在这项工作中,研究了近距离双星系统在其宜居带内存在地球大小行星的可能性。首先,我们选择了所有已知的近双星系统与确认的行星(共22个系统),以计算其各自的宜居带(HZ)的边界。然而,只有8个系统拥有计算HZ所需的所有数据。然后,我们用测试粒子数值研究了八个系统中每一个在宜居带内的稳定性。从结果中,我们选择了五个在宜居带(HZ)内具有稳定区域的系统,即开普勒-34,35,38,413和453。对于这五种情况下的系统中的HZ稳定区域,我们进行了一系列的数值模拟考虑磁盘组成的行星胚胎和微行星的行星形成,有两个不同的密度分布,除了每个系统的恒星和主行星。我们发现,在开普勒-34和453系统的情况下,在宜居带内没有形成地球大小的行星。虽然开普勒-453中形成了类似地球质量的行星,但它们位于HZ之外。相比之下,对于开普勒-35和38系统,结果表明在所有模拟中都形成了潜在的宜居行星。在开普勒-413系统的例子中,仅仅在一次模拟中,一颗类地行星就在宜居带内形成。
2020-03-26 astro-ph.EP
Stability of additional planets in and around the habitable zone of the HD 47186 Planetary System
我们研究了HD 47186行星系中一个额外的、潜在的宜居行星的动力学稳定性。目前已知该系统中有两颗行星:一颗周期为4.08天的“热海王星”和一颗周期为3.7年的土星质量行星。在这里,我们考虑的可能性,一个或多个未被发现的行星存在于两个已知的行星之间,并可能在该系统的宜居带。由于已知行星的质量相对较低,额外的行星可能具有质量$\lsim 10 \mearth$,因此是类地行星,进一步提高了潜在的可居住性。我们进行$N$ -体模拟,以确定行星$b$和$c$之间的稳定区,并发现大部分内部宜居带可以窝藏一个$10 \mearth$行星。以目前$\sim 1$ m/s的径向速度阈值,如果它位于宜居带的内部边缘,在0.8 AU处,应该可以探测到另一颗行星。我们还表明,稳定区可能包含两个额外的行星$10 \mearth$,如果他们的偏心率低于$\sim 0.3$。
2009-03-20 astro-ph.EP
Triaxial Deformation and Asynchronous Rotation of Rocky Planets in the Habitable Zone of Low-Mass Stars
在宜居带内围绕M矮星运行的岩石行星往往会被潮汐耗散驱动而同步旋转,这可能会给维持行星上的适居气候带来困难。然而,行星可能会被捕获到异步自旋轨道共振中,如果行星有足够大的内在三轴变形,这种捕获可能更有可能。我们推导出了岩石行星的最大三轴度的解析表达式,有和没有液体信封,作为行星的半径,密度,刚度和断裂的临界应变的函数。导出的最大三轴度与太阳系中类地行星的三轴度观测结果一致,表明M矮星宜居带中的岩石行星原则上可以处于异步自旋轨道共振状态。
2017-05-07 astro-ph.EP
The Habitable Zone and Extreme Planetary Orbits
给定恒星的宜居带描述了行星表面可能存在液态水的恒星周距离范围,这取决于恒星的性质。在这里,我们描述的发展宜居带的概念,它的应用到我们自己的太阳系,并随后应用到系外行星系统。我们进一步将其应用于极端偏心轨道的行星,并显示它们如何仍然保留生命的属性,这取决于在宜居带内度过的总轨道的百分比。
2012-05-11 astro-ph.EP
Can Planets Exist in the Habitable Zone of 55~Cancri?
我们研究的目的是探索在55~Cancri的宜居带中可能存在地球质量的行星,这是一项基于详细的轨道稳定性模拟的努力。已知这颗恒星拥有(至少)五颗行星,质量介于超级地球和彗星型之间。此外,根据观测限制,在$\sim$ 0.8~au和$\sim$ 5.7~au之间存在一个没有行星的空间,注意到这个间隙的内部部分与55~Cnc的宜居带基本一致--这是寻找潜在宜居行星的真诚动机。以前有人认为,55~Cnc系统中能够存在类地宜居行星,包括一颗位于$\sim$ 1.5~au的行星。我们通过采用轨道积分集和假设积分时间为5千万年来探索这种可能性。我们发现,在该系统的宜居带的地球质量的行星的可能性强烈依赖于所采用的系统参数,特别是55~Cnc-f的偏心率,这是有争议的,既有一个高值($e \sim 0.32$)和一个低值($e \sim 0.08$)先前已推导。如果采用较低的值(连同系统参数的其他更新),更合理和最新的值,地球质量的行星将能够存在于1.0~au和2.0~au之间的差距,从而暗示了可居住系统行星的可能性。因此,55~Cnc应该被认为是未来可居住行星搜索任务的有利目标。
2019-02-25 astro-ph.EP
Fast litho-panspermia in the habitable zone of the TRAPPIST-1 system
在宜居带中有几颗短周期的地球质量的行星,TRAPPIST-1系统可能允许岩石胚种说在很短的时间尺度上发生。我们调查的效率和速度行星际物质转移所造成的影响到宜居带行星。通过模拟撞击喷出物从喷出到(再)吸积的轨迹,我们发现,在行星逃逸速度附近和略高于行星宜居带的喷出速度下,行星之间的运输是最快的。在这些喷射速度下,喷射物质的${\sim}10\%$到达$10^2\mathrm{~yr}$内的另一个宜居带行星,表明TRAPPIST-1中的石胚说比太阳系中快4到5个数量级。
2017-04-05 astro-ph.EP
Exoplanets beyond the Conservative Habitable Zone: II. Occurrence
本研究基于潮汐锁定行星夜侧液态水模型拓展宜居带范围,结合Kepler数据归一化计算,得出潜在宜居行星丰度可比保守估计高50倍、10秒差距内或有数百颗宜居行星的结论。
2025-10-01 astro-ph.EP
Terrestrial Planets Formation around Circumbinary Habitable Zone: Inward Migration in the Planetesimal Swarm
根据核心吸积理论,环双星胚只能在临界半长轴(CSMA)之外形成。然而,由于相对较高的密度的固体物质在内部磁盘,显着数量的小星子必须存在于内部区域时,胚胎形成的外部这个CSMA。因此,在气盘耗尽后,由星子群诱导的胚胎迁移是可能的。通过数值模拟,我们发现:(1)散射驱动的胚胎向内迁移是稳健的,如果采用类MMSN盘的质量分布,行星可以在宜居带形成;(2)内部区域的星子总质量和胚胎-胚胎连续散射是导致胚胎显著迁移的两个关键因素;(iii)分散驱动的胚胎迁移是一种自然的水分输送机制。我们建议,行星探测应集中在其宜居带靠近CSMA的密近双星。
2012-11-29 astro-ph.EP
The extrasolar planet Gliese 581 d: a potentially habitable planet? (Corrigendum to arXiv:1009.5814)
我们在此报告,原始论文[arXiv:1009.5814]中对H2O瑞利散射的方程表述不正确。我们无意中引用了一个r^4依赖关系,而不是对放射性r的二次依赖关系。由于方程的正确形式被应用到模型中,因此科学结果不受影响。
2013-03-09 astro-ph.EP
Magnetic shielding of exomoons beyond the circumplanetary habitable edge
由于在恒星宜居带(HZ)中发现的大多数行星和行星候选者都是超级地球和气体巨星,而不是类地行星,我们自然想知道它们的卫星是否适合居住。第一次探测到这样的系外卫星现在已经变得可行,由于观测偏差,它的质量至少是火星的两倍。但是形成模型预测卫星很难像地球一样大。因此,一颗巨大行星的磁层可能是这样一颗卫星被宇宙和恒星高能辐射屏蔽的唯一可能性。然而,行星辐射带也可能对系外卫星的可居住性产生不利影响。在这里,我们综合模型的巨行星的磁环境的演变与阈值从失控的温室效应(RG)来评估的可居住性的系外卫星。对于适度的偏心率,我们发现,在K矮星周围的HZ中心的海王星大小的行星周围的卫星要么处于RG状态,不适合居住,要么它们将在宽轨道上,它们不会受到行星磁层的影响。类似土星的行星有更强的磁场,而类似木星的行星在形成后不久就可以覆盖住附近的可居住卫星。从照明和潮汐加热的角度来看,距离巨行星约5到20个行星半径的卫星可以居住,但行星磁层仍然会严重影响它们的可居住性。
2013-09-03 astro-ph.EP
Effects of Radius and Gravity on the Inner Edge of the Habitable Zone
对宜居带的严格定义及其对行星性质的依赖是寻找宜居系外行星的一部分。在这项工作中,我们使用的大气环流模型ExoCAM来确定如何的潮汐锁定的行星轨道M矮星的宜居带的内边缘取决于行星半径,表面重力和表面压力。我们发现,更大质量的行星的宜居带的内边缘发生在更高的恒星辐射,在以前的一维模拟中发现。我们还确定了不同的行星半径和表面重力的相对影响。行星半径的增加会导致行星辐射降低和气候变暖,将宜居带的内部边缘推向恒星辐射降低。这是由于环流状态的变化导致了亚恒星点周围厚厚的反射云层的破坏。重力增加会增加向外的长波辐射,这会将宜居带的内部边缘移向更高的恒星辐射。这是因为水蒸气的柱质量随着重力的增加而减少,从而导致温室效应的减少。引力对向外长波辐射的影响比半径对行星辐射的影响更强,因此引力和半径一起增加会导致宜居带的内边缘向更高的恒星辐射移动。我们的研究结果表明,大质量类地行星的宜居带的内边缘出现在较大的恒星辐射下。
2019-04-28 astro-ph.EP
An Integrated Analysis with Predictions on the Architecture of the tau Ceti Planetary System, Including a Habitable Zone Planet
鲸鱼座τ星是距离太阳系最近的类太阳恒星,拥有一个多行星系统,其中有四颗已确认的行星。可能存在的其他行星,特别是潜在的可居住世界,仍然非常感兴趣。我们分析了鲸鱼座τ行星系的结构,通过METROITE算法,结合来自系外行星人口统计和轨道动力学的信息与测量这个特定的系统。我们还扩大了ECOLITE纳入径向速度信息。我们的分析表明,还有四颗行星存在,其中三颗与之前报道的三颗暂定行星候选者的周期密切匹配。我们还预测至少还有一颗行星候选者,其轨道周期在$\sim270-470$天之间,位于鲸鱼座τ的宜居带。基于已确认行星的测量$m \sin i$值,我们还评估了已探测和未探测行星的可能质量和性质。质量最小的行星和候选者可能是岩石,而其他行星和候选者可能是岩石或包含大量的气体包层。来自预测的宜居带行星候选者的RV可观测特征可能处于或略高于当前数据中的噪声水平,但在未来极高精度的径向速度和直接成像研究中应该可以检测到。
2020-10-27 astro-ph.EP
Can there be additional rocky planets in the Habitable Zone of tight binary stars with a known gas giant?
在其他恒星周围的可探测带(HZ)中定位行星是当代天文学中一个不断发展的领域。由于在太阳附近的所有G-M恒星中有很大一部分预计是双星或多恒星系统的一部分,因此科学界对在这种环境中是否可能发现可居住行星的调查是最感兴趣的。由于目前的系外行星统计数据预测,在已知有行星的系统中发现新世界的机会更高,我们研究了四个已知的太阳系外行星系,以确定它们容纳更多可居住的类地行星的能力。这些系统是Gliese 86,Gamma Cephei,HD 41004和HD 196885。在仙王座γ的情况下,我们的研究结果表明,只有M矮伴星可以容纳额外的潜在可居住世界。我们也无法在HD 196885 A周围确定稳定的、潜在的宜居区域。HD 196885 B可以被认为是寻找地球孪生子的一个稍微有希望的目标。假设系统的历史并不过于剧烈,格利泽86 A被证明是一个非常好的候选者。对于HD 41004,我们已经确定了可居住行星的容许稳定轨道,但这些轨道强烈依赖于系统的参数。更详细的研究表明,在某些初始条件下,HD 41004 A的HZ中可能有稳定的行星运动。尽管HD 41004 Bb有巨大的伴星,但我们发现HD 41004 B也可以拥有更多的可居住世界。
2015-05-27 astro-ph.EP
Setting the Stage for Habitable Planets
无论是从观测还是从理论上,我们对可居住的行星系的形成和维持过程的理解都在迅速发展。本审查侧重于与这一主题有关的最新研究,包括讨论在天体物理、地球物理和气候背景下发生的过程,以及行星可居住性的时间演变。特别注意的是最近观测到的系外行星和他们的宿主恒星和理论提出来解释所观察到的趋势。最新的理论关于早期演化的太阳系,以及它们如何涉及到它的可居住性也进行了总结。未解决的问题,需要额外的研究指出,并提供了一个框架,估计在宇宙中的宜居行星的数量。
2014-03-26 astro-ph.EP
Post-Capture Evolution of Potentially Habitable Exomoons
太阳系外行星的卫星(系外卫星)最近被提议作为天体生物学目标。由于宜居带中的巨行星被认为已经迁移到那里,它们可能已经捕获了一颗前类地行星或微行星。因此,我们试图模拟一颗类地行星被捕获到恒星宜居带中的巨行星周围的轨道上的动力学演化。我们发现,大约有一半的松散的椭圆轨道的结果在稳定的圆形轨道的时间尺度小于几百万年。我们还发现,这些轨道大多是低倾角,但没有顺/逆偏好。此外,我们计算的过境时间和持续时间的变化所产生的系统,并发现,潜在的可居住的地球质量的系外卫星应该是可检测的。
2011-06-14 astro-ph.EP
An Analytic Method to determine Habitable Zones for S-Type Planetary Orbits in Binary Star Systems
随着越来越多的太阳系外行星在双星系统中或其周围被发现,经典宜居带的确定问题也随之产生。第二颗恒星的辐射和引力扰动是否对宜居带的范围有显著的影响,或者仅仅考虑主星就足够了?在这篇文章中,我们研究了恒星的同伴与不同的光谱型的太阳辐射的类地行星收到的影响,围绕太阳的主要。我们目前的时间独立的分析估计,并比较这些通过高精度数值轨道计算得到的日照统计。结果表明,一个强烈的依赖永久的可居住性的二进制的偏心率,以及可能的扩展宜居带向二次密近双星系统。
2012-04-11 astro-ph.EP
On the Detection of Habitable Trojan Planets in the Kepler Circumbinary Systems
本文介绍了在开普勒宜居带环联行星系(开普勒-16,-47,-453,-1647,-1661)中探测可居住特洛伊行星的前景研究结果。我们整合了10,000个独立的N体系统(N= 4,6)的轨道,每个系统都有一个地球质量的天体,位于宿主HZ环双星行星的L4和L5拉格朗日点附近的随机选择的轨道上。我们发现,稳定的特洛伊行星被限制在一个狭窄的范围内的半长轴在所有五个系统和有限的小偏心率在开普勒-16,-47,和-1661。为了评估探测这些可居住的特洛伊行星的前景,我们计算了它们在其宿主天体的过境时间中引起的变化幅度。结果表明,凌日时间变化(TTV)的平均幅度与凌日行星的质量相关,范围从开普勒-16 b的70分钟到开普勒-47 c的390分钟。我们的分析表明,由这些特洛伊机构造成的环联行星的TTV落在开普勒望远镜的长节奏数据获得的定时精度的可检测范围内。后者指出开普勒数据是寻找可居住的特洛伊行星的可行来源。
2021-03-05 astro-ph.EP
Water vapour in the atmosphere of the habitable-zone eight Earth-mass planet K2-18 b
在过去的十年里,从太空和地面的观测发现,H $_2$ O是太阳系外炽热的气态行星大气中最丰富的分子种类,仅次于氢。H $_2$ O是氧的主要分子载体,是行星起源和演化机制的示踪剂。对于温带类地行星,H $_2$ O的存在作为宜居条件的指标具有重要意义。由于体积小且相对寒冷,这些行星及其大气层是最具挑战性的观测对象,因此迄今为止还没有发现大气光谱特征。超级地球--比10 M $_\oplus$轻的行星--围绕晚型恒星可能为我们提供了第一次用光谱学研究这类行星特征的机会,因为它们最适合凌日观测。在这里,我们报告的H $_2$ O光谱特征的探测\planet \ -一个8 M $_\oplus$行星在宜居带的M-矮星-具有高统计置信度(ADI = 5.0,$\sim$ 3.6 $σ$)的大气中。此外,推导出的平均分子量表明大气中仍含有一些氢。这些观测结果是用哈勃太空望远镜/WFC 3相机记录的,并用我们专用的、公开可用的算法进行分析。虽然M矮星是否适合居住的世界仍在讨论中,但\planet提供了一个前所未有的机会来深入了解宜居带行星的组成和气候。
2019-09-11 astro-ph.EP
Tides, planetary companions, and habitability: Habitability in the habitable zone of low-mass stars
位于经典宜居带(HZ)的类地行星如果具有活跃的地球物理学,则更有可能是适居的。如果没有一个恒定的内能来源,行星会随着年龄的增长而冷却,最终终止构造活动,并使行星变得贫瘠。然而,对于围绕低质量恒星运行的行星来说,外部伴星的存在可能会在HZ行星中产生足够的潮汐热,以防止这种冷却。这颗伴星的质量和轨道参数的范围可能很大,可以使内HZ行星得到足够的长期加热,同时避免非常早的完全干燥。我们找到了理想的位置外的一对行星,假设内行星具有相同的入射通量的地球,轨道的例子恒星:一个通用的晚M矮星($T_{eff}=2670 K$)和M9 V/L0矮星DEN 1048。因此,在古老的小恒星的HZ区发现地球规模的行星之后,应该搜索可能对当前的可居住性至关重要的外部伴星。
2014-01-28 astro-ph.EP
Habitable worlds with no signs of life
“宇宙中大多数可居住的世界将没有可远程检测到的生命迹象”被提出作为一个生物学假设,将在系外行星的研究中进行测试。在宇宙的其他地方也可以发现可居住的行星,但有许多假设的情况是,在这些行星上寻找生命可能会产生负面的结果。没有远程可探测到的生命特征的可居住世界的场景包括:可居住但没有生物圈的行星(无人居住的可居住世界);有生命的行星,但缺乏任何可检测的生命表面特征(提供了实验室的例子)和有生命的行星,在这些地区,生物群产生或清除的大气气体浓度不可能与非生物过程分开,因为缺乏行星状况的详细知识(“系外行星热力学不确定性问题”)。拒绝这一假设需要生命的起源通常发生在可居住的行星上,光谱可检测的色素和/或产生明确的生物特征气体(例如含氧光合作用)的新陈代谢通常会进化,并且拥有它们的生物体通常具有足够的生物量来产生外星天文学家可检测的生物特征。
2013-09-04 astro-ph.EP
The Stability and Prospects of the Detection of Terrestrial/Habitable Planets in Multiplanet and Multiple Star Systems
鉴于行星倾向于形成多个,以及观测证据支持在双星或星团中存在潜在的行星宿主恒星,预计太阳系外的地平面更有可能在多体系统中被发现。本文讨论了在多体系统中探测类地/适居行星的前景,介绍了这些物体在多个巨行星系统(特别是在偏心和/或平均运动共振轨道上的系统)、近距离类地行星系统和双星系统中的长期稳定性研究结果。模拟结果表明,虽然在与迁移巨行星的近平均运动共振中捕获的短周期陆地类天体可能通过凌日测光或测量由于其接近木星质量的行星同伴而引起的凌日时间变化来检测,在宜居带之外有多颗巨行星的系统中,用径向速度技术探测宜居行星的前景更大,双星系统与适度分离的恒星同伴。
2009-08-30 astro-ph.EP
Habitable Moist Atmospheres On Terrestrial Planets Near the Inner Edge Of the Habitable Zone Around M-dwarfs
位于低质量恒星和冷矮星的宜居带(HZ)中的类地行星最近受到了广泛关注,因为与G矮星周围的行星相比,它们较短的轨道周期增加了它们被发现和定性的机会。由于这些行星可能是潮汐锁定的,因此需要改进这种行星大气的3D数值模拟来指导目标选择。在这里,我们使用一个3-D气候系统模型,更新与新的水蒸气吸收系数来自HITRAN 2012数据库,研究海洋覆盖的行星在HZ的内边缘周围晚M到中K恒星($2600$ K <= Teff <= 4500 K)。我们的研究结果表明,这些更新的水蒸气系数导致显着变暖相比,以前的研究,所以M-矮星周围的内部HZ是不接近早期的工作建议。假设背景为1 bar N2大气的行星同步旋转,我们发现Teff> 3000 K的恒星内部HZ的行星在我们的3-D气候模型中经历了经典的"温室效应"(平流层中H2O混合比> 10 - 3),其地面温度(~280 K)明显低于1-D气候模型(~340 K)。这意味着低质量恒星周围的一些行星可以同时经历水分流失并保持可居住性。然而,对于Teff <= 3000K的恒星,在内部HZ的行星可能直接过渡到失控状态,而完全绕过潮湿的温室失水。我们分析了行星的透射光谱在一个潮湿的温室制度,并发现有几个突出的H2O功能在JWST仪器范围内。因此,只依赖于标准的地球模拟光谱与24小时旋转周期周围的M-矮星的可居住性研究将错过强H2O功能,人们会期望看到同步…
2017-07-04 astro-ph.EP
Stability analysis of single planet systems and their habitable zones
我们研究由一颗假设的类地行星($1 $或$10 \mearth$)和一颗大质量行星($10 \mearth - 10 \mjup$)组成的行星系的动力学稳定性。我们考虑的质量和轨道,覆盖范围内观察到的行星系架构(包括非零的初始偏心率),通过N体模拟确定的稳定性限制,并将其分析希尔稳定性边界。我们表明,对于给定的质量和轨道的两个行星系统,一个单一的参数,可以计算分析,描述了拉格朗日稳定性边界(没有喷射或交流),但显着偏离希尔稳定性边界。然而,我们发现,实际的边界是分形的,因此,我们也确定了第二个参数,它划分从稳定到不稳定的演变过渡。我们展示了$ρ$ CrB、HD 164922、GJ 674和HD 7924的部分宜居带,这些宜居带可以支持一颗类地行星。这些分析澄清了系外行星系统的稳定性边界,并表明,对于大多数系外行星系统,数值模拟的稳定性潜在的宜居行星是必要的参数空间的一个狭窄的区域。最后,我们还确定并提供了一个目录的已知系统,可以主机类地行星在其宜居带。
2010-05-03 astro-ph.EP
Abiotic oxygen-dominated atmospheres on terrestrial habitable zone planets
探测其他行星上的生命需要识别生物特征,即,可观测到的行星性质,有力地表明生物圈的存在。最广泛接受的类地行星的生物特征之一是氧气是主要成分的大气层。在这里,我们表明,任何恒星类型周围的无生命的宜居带类地行星都可能由于水的光解而形成以氧气为主的大气,因为当大气中的非冷凝气体(例如,N2、Ar)的含量较低。因此,O2和O3的光谱特征不能单独被视为地外生命的有力迹象。
2014-03-20 astro-ph.EP
On the Habitable Zones of Circumbinary Planetary Systems
随着在宜居带(HZ)内发现的行星越来越多,恒星通量对系外行星系统的影响正成为一个越来越重要的性质。开普勒任务最近发现了具有相对复杂的HZ的环双星行星,这是由于来自双星宿主恒星的合并通量。在这里,我们推导出HZ边界的circumbinary系统,并显示其依赖于恒星的质量,分离,和时间,同时占二进制轨道运动和轨道的行星。我们包括稳定性制度的行星轨道在二元系统的HZ。这些方法被应用于几个已知的环双星行星系,如开普勒-16,34,35和47。我们还定量地显示了单星近似的情况下,打破HZ计算。
2012-11-12 astro-ph.EP
High Stellar FUV/NUV Ratio and Oxygen Contents in the Atmospheres of Potentially Habitable Planets
最近对几颗M矮星的观测表明,大多数M矮星的FUV/NUV通量比是太阳的1000倍。在这里,我们表明,在这种类型的紫外线环境中的潜在的可居住的行星的大气中的氧含量(O2和O3)可能是2~3个数量级以上的类似太阳的恒星作为减少的O3,H2 O2,和HO 2的光解的结果。因此,大气中可检测到的氧气水平,结合H2O和CO2的存在,可能不是在具有高FUV/NUV比的恒星周围的行星上最有希望的生物特征,例如观察到的M矮星。
2013-10-09 astro-ph.EP
On the radius of habitable planets
一颗行星必须满足哪些条件才适合居住,目前还不清楚。然而,定义一颗行星很可能不适合居住的条件相对容易。找到这样的条件是很重要的,因为它可以帮助选择,在一个潜在的可观测行星的合奏,哪些应该更详细地观察到的特征研究。假设,在地球上,C循环的存在是长期可居住的必要条件,我们推导出,作为行星质量的函数,一个半径以上的行星可能不适合居住。我们计算出一颗行星的最大半径,以满足两个限制:表面条件与液态水的存在相容,以及在假定的全球海洋底部没有冰层。我们证明,在给定的半径以上,这两个约束不能满足。我们计算行星的内部结构模型,使用五层模型(核心,内地幔,外地幔,海洋和大气),对于不同的质量和组成的行星(特别是,行星的Fe/Si比)。我们的研究结果表明,对于超级地球质量范围(1-12 Mearth)的行星,与地球组成相似的行星的最大值可以在1.7和2.2 Rearth之间变化。当考虑具有更高Fe/Si比的行星时,这个半径会减小,并且在计算气体包层结构时考虑辐射。这些结果可以用来推断,从半径和质量测定使用高精度过境观测,如那些将很快由CHEOPS(CHEOPS),哪些行星很可能不适合居住,因此哪些应该被认为是进一步可居住性研究的最佳目标。
2013-11-13 astro-ph.EP
Tidal Locking of Habitable Exoplanets
潜在的可居住行星可以足够接近它们的主恒星,以至于它们直径上的重力差可以将旋转速率固定在特定的频率,这一过程称为潮汐锁定。在圆形轨道上的潮汐锁定行星将同步旋转,但那些在偏心轨道上的行星将要么自动要么超同步旋转。我在两个常用的模型下计算了可居住行星的演化,并发现,例如,一个模型预测,如果地球的初始自转周期为3天,它没有卫星,并且它始终保持现代地球的潮汐特性,那么地球的自转速率将在4.5 Gyr之后同步。较低质量的恒星宿主会对潜在的适居行星产生较强的潮汐效应,GKM矮星的宜居带中的大多数行星都有可能发生潮汐锁定。对于快速旋转的行星,两个模型都预测偏心率增长,并且只有当旋转频率与轨道频率相似时才会发生圆化。极晚期M矮星(小于0.15太阳质量)的潜在可居住行星的轨道很可能在1 Gyr内圆化,因此这些行星将是同步旋转的。比邻星b几乎肯定是潮汐锁定的,但它的轨道可能还没有圆化,所以这颗行星今天可能是超同步旋转的。孤立的和潜在的可居住的开普勒行星候选者的演化计算和大约一半可能被潮汐锁定。最后,在广泛的假设范围内模拟了预测的TESS行星,并且发现绝大多数情况下的潮汐锁定在1 Gyr内。这些结果表明,潮汐锁定过程是在不久的将来发现的大多数潜在宜居系外行星演化的主要因素。[删节]
2017-08-09 astro-ph.EP
How Close Are We To Detecting Earth-like Planets in the Habitable Zone Using the Radial Velocity Technique?
在宜居带发现类地系外行星是天文学家寻找地外生命的重要里程碑。径向速度(RV)技术仍然是探测和表征系外行星系统最有力的工具之一,考虑到恒星光谱品质因数、RV校准源、恒星噪声和大地污染,计算了不同观测带通和不同光谱型下RV精确测量的不确定度。我们在各种条件下用RV技术预测了不同光谱型的最佳观测带通。我们比较RV信号的类地行星在宜居带(HZ)的不久的将来的状态,最先进的RV精度,并试图回答这个问题:我们有多接近检测类地行星在HZ使用RV技术?
2011-07-24 astro-ph.EP
Habitable Zones in Binary Star Systems: A Zoology
已经提出了几个概念,以确定在多恒星环境中哪些地方类地行星可能仍然适合居住。例如,基于等射线的宜居带依赖于日射几何来预测宜居性,而辐射宜居带则考虑了潜在宜居行星的轨道运动。动态信息宜居带包括行星轨道上的引力扰动,以及全尺寸的自洽模拟,这些模拟有望详细了解选定的陆地世界的演变。所有上述方法都同意恒星的多重性并不排除可居住性。在这样的环境中,对何处寻找可居住世界的预测可能因概念而异。本文的目的是提供一个概述目前的方法,并提出简单的分析估计的各种类型的宜居带的双星系统。
2020-09-04 astro-ph.EP
Clouds in the atmospheres of extrasolar planets. I. Climatic effects of multi-layered clouds for Earth-like planets and implications for habitable zones
研究了围绕不同类型恒星运行的类地行星大气层中多层云的影响。云粒子的辐射效应与其波长相关的光学性质直接相关。因此,入射恒星光谱对云的气候效应可能起着重要的作用。本文讨论了在地球大气层中测量的具有平均性质的云对绕不同类型主序星运行的类地行星的地面温度和邦德温度的影响。
2010-02-15 astro-ph.EP
Stellar Activity Masquerading as Planets in the Habitable Zone of the M dwarf Gliese 581
M矮星Gliese 581被认为拥有四颗行星,其中一颗(GJ 581 d)靠近宜居带,如果它是一颗岩石行星,它的表面可能支持液态水。另一颗可居住带行星GJ 581 g的发现是有争议的,因为它的重要性取决于d的偏心率。使用H-alpha线分析恒星活动,我们测量了130+/-2天的恒星旋转周期以及H-alpha调制与径向速度的相关性。对活动进行修正后,GJ 581 d的信号大大减弱(至1.5 sigma),而其他已知的超级地球行星的信号则显著增强。GJ 581 d并不存在,但它是恒星活动的产物,如果不完全校正,会导致g行星的错误探测。
2014-07-03 astro-ph.EP
Forming Habitable Planets around Dwarf Stars: Application to OGLE-06-109L
矮恒星被认为有小的原恒星盘,行星可以在那里生长。在行星形成阶段,经历I型迁移的胚胎预计将停滞在磁性非活跃盘($a_{\rm crit} \sim 0.2-0.3 ~$ AU)的内边缘。这种机制使得$a_{\rm crit}$周围的位置成为形成行星的最佳地点。特别是,质量为$\sim 0.5 M_\odot$的矮星的$a_{\rm crit}$大致位于系统的可居住带内。在本文中,我们研究了形成的宜居行星由于这种机制与模型系统OGLE-06- 109 L。它有一颗$0.51 M_\odot$矮星和两颗巨行星,通过微透镜观测,它们的距离分别为2.3和4.6天文单位。我们模型的胚胎进行I型迁移的气体盘与恒定的磁盘吸积率($\dot M$)。外轨道巨行星通过早期的长期扰动和后期的长期共振影响宜居行星的形成。我们发现OGLE-06- 10 L系统中适居行星的存在性和质量依赖于$\dot M$和I型迁移速度。如果行星形成较早,$\dot M$较大($\sim 10^{-7} M_\odot $ yr $^{-1}$),则类地行星只有在第一类迁移率小一个数量级的情况下才能存活;如果行星形成较晚,$\dot M$较小($\sim 10^{-8} M_\odot $ yr $^{-1}$),则通过外行星核的向内迁移,将形成单个高质量、高含水量的类地行星($\sim 5% $)。较慢的迁移速度会导致胚胎…
2010-11-29 astro-ph.EP
A more comprehensive habitable zone for finding life on other planets
宜居带(HZ)是围绕恒星的圆形区域,在那里,岩石行星的表面可能存在水体。空间任务使用HZ来选择有希望的目标进行后续的可居住性评估。经典的HZ定义假设,对于绕主序星运行的宜居行星来说,最重要的温室气体是CO2和H2O。虽然经典的HZ是一种有效的导航工具,但最近的HZ公式表明,它不能完全捕获可居住系外行星的多样性。在这里,我回顾了经典和较新的HZ配方中考虑的行星和恒星的过程。用这些新的公式补充经典的HZ,提高了我们过滤掉不太可能有生命的世界的能力。这种改进的HZ工具对于当前和即将到来的旨在探测和表征潜在宜居系外行星的任务是必要的。
2018-07-31 astro-ph.EP
Dynamics and habitability of the TESS circumbinary systems TOI-1338 and TIC-172900988
TESS最近发现了两颗环双星行星。这项工作的主要目的是探索除了已发现的环联星外,在该系统的宜居带内是否可能存在一颗类似地球的行星。我们在这两个宜居带的整个范围内进行数值模拟,以了解是否有地球质量的行星存在。我们发现,这两个系统似乎都能够在它们的宜居带中容纳另外一颗行星。我们构建动态信息的宜居带,我们发现,大部分的宜居带可以适合行星保留液态水在其表面上,无论其轨道演变将。此外,我们调查的可能性,以检测类地行星的宜居带的两个系统。我们发现,对于这两个系统,如果这样的行星存在,径向速度和天体测量信号将是相当小的,以我们目前的仪器检测。对现有行星的动力学演化也作了一些讨论。
2021-11-16 astro-ph.EP
The Formation of Habitable Planets in the Four-Planet System HD 141399
本文研究了系外行星系统HD 141399的宜居带中可能形成的类地行星。在这个系统中,HZ大约位于行星c(a = 0.7 au)和d(a = 2.1 au)之间。在HZ中具有不同初始条件的小物体的纯牛顿框架中的运动方程的广泛的数值积分被执行。我们的研究包括几个步骤,从分布在行星c和d之间的500个无质量天体开始,以模拟小天体盘的发展。结果发现,大约10^6年后,一个类似于我们太阳系木星内部主带的带状结构出现了。然后,我们继续给小天体质量(月球质量),并考虑到这些类行星物体之间的引力相互作用。为了寻找类地行星的形成,计算了由于碰撞而产生的具有一定比例水的物体的生长。我们观察到行星形成在与平均运动共振(MMR)相关的区域。到目前为止,在HD 141399系统中还没有观测到类地行星的证据,但从我们的结果中,我们可以得出结论,即使有适当数量的水,也有可能在HZ中形成类地行星。
2019-04-30 astro-ph.EP
Imaging Cool Giant Planets in Reflected Light: Science Investigations and Synergy with Habitable Planets
计划在2020年代建立的天文观测站将能够获得太阳系外冷巨行星的反射光光度测量和光谱测量。在这里,我们解释说,这样的数据是有价值的理解的起源和演化的巨行星作为一个整体,并准备解释类似的数据集从潜在的宜居太阳系外类地行星在未来几十年。
2019-03-26 astro-ph.EP
Effects of capturing a wide-orbit planet on planetary systems: system stability and Habitable Zone bombardment rates
很大一部分恒星是在密集的星团中形成的。在星团中,恒星之间在距离小于100天文单位的近距离相遇是常见的。已经证明,在近距离接触中,行星可以在恒星之间转移。与系统中形成的行星相比,这些被捕获的行星将处于不同的轨道上,通常处于非常宽,偏心和倾斜的轨道上。我们研究这些被捕获的行星如何影响其新系统中类似于小行星带的柯伊伯带,以及这如何影响系统中的宜居行星。我们发现,这些被捕获的行星可以不稳定的小行星带,我们表明,小行星的分数,使其过去的巨行星进入系统的可居住的行星的影响是独立的被捕获的行星的轨道平面,而小行星的分数被删除,并在它们被删除的速度强烈依赖于被捕获的行星的近心点和倾角。然后,我们研究了行星捕获的所有可能结果,发现当一颗质量为100亿的行星被捕获时,它将在40%的情况下破坏系统中行星的稳定,在40%的情况下,在几百万年内耗尽小行星带,即不会对类地行星上的生命造成太大风险,预计这些行星将在以后发展。在最后20%的情况下,结果是撞击物的流量比地球上的大5-10倍,可以持续几个Gyr,对地球上生命的发展非常有害。
2020-10-29 astro-ph.EP
On the possibility of habitable Trojan planets in binary star systems
在太阳附近的所有恒星中,大约有60%(在我们的银河系中高达80%)是双星或多星系统的成员。这一事实导致了这样的猜测,即双星系统中可能存在比目前已知的更多的行星。为了估计系外行星系统的可居住性,我们必须定义所谓的宜居带(HZ)。HZ被定义为恒星周围的一个区域,在那里行星将接受足够的辐射,以维持其表面的液态水,并能够建立一个稳定的大气层。我们寻找新的动力学配置-行星可能保持在稳定的轨道上-以增加找到像地球这样的行星的可能性。因此,我们研究了五个候选系统,发现两个系统(HD 41004和HD 196885)具有小的稳定区域。
2016-11-22 astro-ph.EP
Habitable planet formation around low-mass stars: Rapid accretion, rapid debris removal and the essential contribution of external giants
近年来,系外行星科学发生了范式转变,其中低质量恒星越来越多地被视为在太阳附近寻找潜在宜居世界的基础支柱。然而,对这些快速积累的行星系统样本的形成过程仍然知之甚少。此外,目前还不清楚这些地球类似物周围的稀薄原始大气是否能够在低质量恒星典型的恒星活动加剧的激烈时期幸存下来。我们提出了新的模拟原位行星形成整个M-矮星质谱,并得出剩余的碎片人口的小机构,可能来源延迟挥发性交付。然后,我们遵循这种碎片的演变与高分辨率模型的真实系统的宜居带行星周围的低质量恒星,如TRAPPIST-1,比邻星和TOI-700。虽然宜居带行星径向附近的碎片被迅速清除,从而使延迟的挥发性输送极不可能,但我们发现,在行星形成过程中无处不在地分散到外小行星带区域的材料代表了一个潜在的有利可图的冰冷小天体储存库。因此,外部海王星-土星质量的行星能够动态扰动这些小行星的存在将是低质量恒星周围的宜居带世界可能避免完全干燥的迹象。然而,我们也发现此类巨行星极大地限制了行星形成过程中小行星植入的效率。在未来十年,长基线径向速度研究和罗马空间望远镜微透镜观测无疑将进一步限制这一过程。
2022-02-11 astro-ph.EP
Atmospheric constraints for the CO2 partial pressure on terrestrial planets near the outer edge of the habitable zone
近年来,已经发现了几颗可能适合居住的系外行星和系外行星候选者。大气中的二氧化碳含量对地表条件和可居住性至关重要。在缺乏关于该行星地球化学的详细资料的情况下,这一数量可被视为一个自由参数。到目前为止,类地行星的CO2分压已经得到了假设一个可用的挥发性水库和放气的情况。本研究的目的是计算允许的最大CO2压力在地球外行星的轨道附近的宜居带的外边界耦合的辐射效应的CO2和它的冷凝在表面。这些限制可能会限制大气中二氧化碳的允许量,而与行星储存库无关。采用一维无辐射对流云的大气模式。根据地面温度和蒸汽压曲线确定CO2分压。所考虑的设想方案涵盖范围广泛的参数。结果表明,行星的宜居带周围的K-,G-和F-型恒星的允许的CO2压力是有限的蒸汽压力曲线,而不是由行星水库。最大CO2压力低于临界点pcrit =73.8 bar时的CO2蒸汽压力。对于M-型恒星,二氧化碳压力超过pcrit是可能的,几乎所有的情况下考虑整个宜居带。这意味着仅使用地质模型来确定类地行星的二氧化碳分压可能过于简单,并且可能高估了朝向宜居带外缘的大气二氧化碳。(节略)
2012-11-19 astro-ph.EP
No Snowball on Habitable Tidally Locked Planets with a Dynamic Ocean
在M星的宜居带内运行的类地行星很可能被潮汐锁定在1:1的自旋:轨道配置中,并且是未来表征工作的主要目标。对于类地行星的潜在可居住性来说,一个重要的问题是它们是否会经历雪球事件(全球冰川期)。以前的工作使用一个中等复杂性的大气全球气候模型(GCM)没有海洋热传输表明,潮汐锁定行星将顺利过渡到一个雪球,与地球相比,它有分叉和滞后的气候状态与全球冰川。在本文中,我们使用一个耦合的海洋-大气GCM(ROCKE-3D)模型潮汐锁定行星没有大陆。我们选择这种配置是为了考虑我们预期具有高海洋热传输的情况。我们表明,包括海洋热传输不会重新引入雪球分岔。这一结果的一个含义是,在宜居带中被潮汐锁定的行星不太可能在一段地质学上重要的时间内以雪球状态被发现。
2019-10-14 astro-ph.EP
The rotation of planets hosting atmospheric tides: from Venus to habitable super-earths
固体潮汐和热潮汐引起的力矩之间的竞争驱动了在低质量恒星宜居带中运行的类金星行星和超级地球的旋转动力学。大气和地核的潮汐响应与它们各自的物理性质有关,并强烈依赖于潮汐频率。由此产生的扭矩决定了行星自转的可能平衡态。我们在这里计算一个解析表达式的总潮汐扭矩施加在金星一样的行星。该表达式用于描述物体的平衡旋转。接近星,固体潮汐占优势。与此相反,热潮汐驱动着行星的旋转动力学。过渡区对应于宜居带,在适居带中出现逆和逆平衡态。我们展示了强烈的影响的大气性质和流变学的固体部分的旋转动力学的金星状行星,突出的关键作用所发挥的耗散机制的稳定性的平衡配置。
2016-11-17 astro-ph.EP
Characterization of potentially habitable planets: Retrieval of atmospheric and planetary properties from emission spectra
越来越多的可能适合居住的类地行星和行星候选者被正在进行的行星搜索计划发现。寻找大气特征以确定行星的可居住性和生命的存在在未来可能是可能的。我们要量化的准确性检索大气参数,这可能是从红外发射光谱。我们使用的合成观测假设的可居住的行星,构造了一个参数化的大气模型,高分辨率的辐射转移模型和简化的噪声模型。经典的统计工具,如卡方统计和最小二乘拟合被用来分析模拟观察。当采用目前计划或提议的系外行星表征任务的设计时,我们发现发射光谱可以提供对类地行星表面条件的弱限制,从而提供它们潜在的可居住性。然而,这些飞行任务的设计不太可能允许描述一个可居住行星的大气层的组成,即使检测到二氧化碳。与目前的飞行任务设计相比,将信噪比提高约2-5倍(取决于光谱分辨率)后,可将CO2含量的特征确定为两个数量级以内。O3生物特征的检测仍然是边缘性的。大气温度结构不能被约束。因此,如果在二次日食或目标访问期间仅使用发射光谱学,则对大气层进行全面定性似乎超出了这类飞行任务的能力。可能还需要其他方法,如透射光谱学或轨道光度学,以提供额外的约束和打破简并。(节略)
2013-01-02 astro-ph.EP
Response to Comment on "Stellar activity masquerading as planets in the habitable zone of the M dwarf Gliese 581"
Anglada-Escudé和Tuomi质疑我们分析的统计严谨性,同时忽略了我们提出的恒星活动方面。虽然我们同意多参数径向速度(RV)建模的改进对于探测地球质量的行星是必要的,但我们提出的关键物理点没有受到挑战。我们坚持认为,格利泽581上的活动导致了被解释为系外行星的RV变化。
2015-03-09 astro-ph.EP
The Abundance of Belatedly Habitable Planets and Ambiguities in Definitions of the Continuously Habitable Zone
一颗行星的历史决定了它目前拥有宜居条件和生命的潜力。连续可居住区(英语:Continuously Habitable Zone,CHZ)的概念被用来定义恒星周围最有可能拥有长期可居住行星的区域。然而,CHZ的定义在文献中各不相同,并且经常相互冲突。计算部分的宜居带行星在CHZ作为恒星属性的函数,我们发现,质量的恒星作为主机的行星与长期的可居住性和生物签名强烈依赖于制定的CHZ使用。例如,较老的M星是CHZ行星的最佳或次优宿主,这取决于一个人对可居住性的定义是否优先考虑在宜居带中度过的总时间,或者从挥发物的传递到其当前年龄的宜居条件的连续性。在这项研究中,我们关注的是迟来的宜居带(BHZ)行星,即行星形成后进入宜居带,由于其宿主恒星的演化。我们发现,在宜居带的行星的~29-74%属于这一类的BHZ行星取决于挥发物的交付的时间尺度。这些行星是否能够保留它们的挥发物并支持可居住的条件尚不清楚。由于BHZ行星包括我们希望在未来任务中调查生物特征的大部分行星,因此它们的可居住性是任务设计,调查策略和结果解释的重要因素。
2023-01-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
MOA-2011-BLG-293Lb: First Microlensing Planet possibly in the Habitable Zone
我们使用凯克自适应光学观测来识别第一颗通过微透镜发现的位于或靠近宜居带的行星,即,在$r_\perp=1.1\pm 0.1\,$ AU与其$M_{L}=0.86\pm 0.06\,M_\odot$宿主的预计分离处,是确定的最高微透镜质量。这颗行星的质量为$m_p = 4.8\pm 0.3\,M_{\rm Jup}$,原则上可能有适合居住的卫星。这也是第一颗被确认为位于银河系凸起的行星:$D_L=7.72\pm 0.44$ kpc。行星/宿主的质量和距离以前是未知的,但只能使用基于银河系模型的贝叶斯先验估计(Yee et al. 2012)。这些估计表明,这颗行星可能是一颗围绕M矮星运行的超级木星,这是一种非常罕见的行星。我们获得了高分辨率的$JHK$图像使用凯克自适应光学检测的镜头,所以测试这一假设。我们清楚地检测到来自G矮星的光在事件的位置,并排除所有的解释,除了这是透镜高置信度(95%),使用一种新的天体测量技术。这颗行星的主星的校准星等是$H_{L}=19.16\pm 0.13$。根据大气条件和半长轴上的不确定性,我们推断出气体巨行星三种可能的轨道构型的概率:53%位于宜居带,35%位于宜居带附近,12%位于雪线之外。
2013-10-30 astro-ph.EP
The effect of high nitrogen pressures on the habitable zone and an appraisal of greenhouse states
宜居带是任务架构用来选择潜在宜居行星进行后续光谱观测的主要工具。鉴于其重要性,宜居带的精确大小和位置仍然是一个热门话题,因为许多研究使用一系列模型评估了各种因素,包括:大气成分,时间和行星质量。然而,很少有工作评估宜居带如何随着背景氮压力的变化而变化,这与行星的宜居性和生命承载潜力直接相关。在这里,我使用一个先进的能量平衡模型与云显示,我们的太阳系宜居带约为0.9至1.7 AU,假设5巴的氮背景压力和最大100%的云覆盖在内部边缘。这个宽度比保守的宜居带估计要宽20%。类似的扩展计算为A至M星。我还表明,冷却云和薄雾和高背景压力可以降低失控的温室阈值温度约300 K(或更低)的行星轨道上的任何恒星类型。这是因为行星的温度增加使得更靠近恒星的气候稳定,在那里,较低的平均地面温度可以触发快速的不稳定。平流层温度非常高的行星的长波发射增强也可以在较小的轨道距离上实现稳定的气候。该模型预测了一个失控的温室超过约330 K的行星绕太阳运行,这是与以前的工作一致。然而,潮湿的温室只发生在绕A星运行的行星上。
2020-04-01 astro-ph.EP
The longevity of habitable planets and the development of intelligent life
为什么我们物种的出现需要一个类似于我们星球整个可居住时期的时间尺度?卡特(Carter,2008)曾将我们的晚出现解释为观察者通常需要很长的发展时间,这意味着智慧生命是罕见的。在这里,我们提出了另一种解释,它简单地断言,许多行星具有短暂的可居住期。我们还提出,形成观察员的限速步骤是从最初的微生物状态的物种的扩大。在这种情况下,智能生命的发展是一个缓慢但几乎不可避免的过程,这大大增强了未来SETI实验的前景,如突破倾听项目。
2016-08-31 astro-ph.EP
Habitable Evaporated Cores: Transforming Mini-Neptunes into Super-Earths in the Habitable Zones of M Dwarfs
我们表明,在M矮星的宜居带中的小型气态系外行星(“迷你海王星”)的光蒸发可以从这些行星中去除几个地球质量的氢和氦,并将它们转化为潜在的宜居世界。我们耦合X射线/极紫外(XUV)驱动的逃逸,热演化,潮汐演化和轨道迁移,以探索可能含有这种“可居住的蒸发核”(HEC)的系统类型。我们发现,HEC最有可能形成的行星与$\sim 1 M_\oplus$固体核心与高达约50%的H/He的质量,虽然是否一个给定的迷你海王星形成HEC是高度依赖于早期的XUV演化的主恒星。由于M矮星周围的类地行星是由当地物质的积累而形成的,很可能会形成小而干燥的行星,小的迁移迷你海王星的蒸发可能是这些恒星周围富含挥发物的地球的主要形成机制之一。
2015-01-26 astro-ph.EP
The Effect of Planets Beyond the Ice Line on the Accretion of Volatiles by Habitable-Zone Rocky Planets
行星形成的模型表明,巨行星对形成的类地行星的数量、质量和轨道有很大的影响。此外,它们在将雪线(水冰可以凝结的区域)外部形成的物质的挥发物输送到类地行星可以在其表面保持液态水的内部区域中发挥重要作用。我们提出了模拟的类地行星形成的后期阶段,从磁盘的原行星围绕太阳型恒星,我们包括一个巨大的行星(从1个地球质量到1个木星质量)在木星的轨道在~5.2 AU,但一组模拟。两个初始圆盘模型进行了检查相同的质量分布和总初始水含量,但不同的水含量分布。我们比较了行星的吸积速率和最终形成的水团质量分数。值得注意的是,在我们的模拟中形成的所有没有巨行星的行星都富含水,这表明巨行星同伴不需要向宜居带中的类地行星输送挥发物。相比之下,可能需要一颗质量至少是地球几倍的外行星来清除遥远地区的碎片,从而截断频繁的大撞击时期。从径向速度调查中对系外行星的观测表明,外部的类地行星可能很稀少,因此这里提出的结果表明,居住在我们银河系中的宜居行星的数量可能比以前认为的要多。
2014-03-20 astro-ph.EP
Dynamical Interactions and Habitability in the TOI-700 Multi-Planet System
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
研究TOI-700多行星系统的动力学相互作用,评估其宜居性,发现TOI-700e接近潮汐锁定宜居带边界,需进一步验证其宜居性。
2026-01-30 astro-ph.EP