Neutron Star Planets: Atmospheric processes and habitability
在已知的大约3000颗中子星中，只有少数有亚恒星伴星。其中最著名的是毫秒脉冲星B1257+12周围的低质量行星。新的证据表明，观测偏差仍然可能掩盖大多数中子星周围各种各样的行星系。我们考虑了中子星行星的环境和物理过程，特别是X射线辐射和相对论脉冲星风对行星大气的影响。我们讨论了行星大气层的生存时间和行星表面的条件下，不同类型的中子星，并定义了一个中子星的宜居带。根据迄今为止脉冲星风的约束不足，B1257+12周围的两个超级地球都可能位于其宜居带内。
2017-05-22 astro-ph.EP
Atmospheric abundances and bulk properties of the binary brown dwarf Gliese 229 Bab from JWST/MIRI spectroscopy
本研究利用JWST/MIRI中红外光谱重新分析双星褐矮星Gliese 229 Bab，修正了此前单星模型得到的异常高碳氧比，得到与宿主星一致的丰度，证实中红外光谱可稳健测量褐矮星伴星及巨行星的大气丰度。
2025-02-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
An Atmospheric Retrieval of the Brown Dwarf Gliese 229B
我们提出的结果从大气反演分析G1 229 B使用BREWSTER检索代码。我们发现最佳拟合模型是无云的，与Line et al. 2017，Zalesky et al. 2022和Gonzales et al. 2020的T矮检索工作一致。从我们的模型确定的基本参数（质量、半径、log（L_{Bol} / L_{Sun}）、log（g））与SED导出值在1σ内一致，但T_{eff}除外，其中我们检索的T_{eff}比基于演化模型的SED值低约100 K。我们发现G1 229 B的观测值为50 M_{Jup} ^{+12}_{-9}，但我们也发现G1 229 B的观测值可以用一个无云模型来解释，该模型在动力学值70 M_{Jup}处具有先验质量。我们能够限制H_2O，CO，CH_4，NH_3，Na和K的丰度，并找到一个超太阳的C/O比相比，它的主要，G1229 A。我们报告了一个整体的太阳下金属由于大气中的氧气耗尽，但找到一个太阳[C/H]，这与主要的。我们发现，这项工作有助于检索为基础的研究，特别是棕矮星，对超太阳的C/O比的增长趋势，并讨论了这一结果的形成机制，内部物理过程以及模型偏差的影响。
2022-10-24 astro-ph.EP astro-ph.SR
Is Gliese 581d habitable? Some constraints from radiative-convective climate modeling
最近发现的系外行星G1 581 d非常接近其系统宜居带的外缘，这引发了对其可能气候的许多猜测。我们已经进行了一系列模拟，以评估在化学稳定的温室气体的简单组合下，地球是否可以在其表面维持液态水。为了最好地估计地表重力、地表温度和云层覆盖率，我们发现，低于10巴的二氧化碳足以维持全球平均温度高于水的熔点。此外，即使对这些参数进行最保守的选择，我们计算的温度也高于CO2分压大于约40 bar时的水熔点。然而，我们注意到，由于Gl 581 d可能处于潮汐共振轨道，因此需要进一步的3D模拟来测试这种大气条件是否稳定，以对抗地表CO2的崩溃。
2010-10-14 astro-ph.EP
Dynamics and Habitability in Binary Star Systems
确定行星的可居住性是一个复杂的问题，因为行星的物理和大气特性与恒星日照之间的相互作用必须以自洽的方式进行研究。类地行星的标准化大气模型已经存在，并被普遍接受为估算宜居带的参考。为了定义宜居带的边界，一般假设环绕主序星的轨道是圆形的。然而，在引力相互作用的多体系统中，如双星系统，行星轨道被迫随着时间的推移而变得非圆形。特别是在双星系统中，即使行星轨道的微小变化也会对可居住性产生巨大影响。因此，我们认为，一个最小的模型计算的宜居带在双星系统中，包括动力学相互作用。
2014-12-02 astro-ph.EP
Multiverse Predictions for Habitability: Stellar and Atmospheric Habitability
恒星活动和行星大气特性有可能强烈影响可居住性。到目前为止，这两种效应都没有在多元宇宙的背景下得到充分的研究，因此还没有评估这些效应如何影响观察到我们基本常数的概率。在这里，我们考虑太阳风，质量损失和极紫外线（XUV）通量对行星大气的影响，这些影响如何与基本常数的比例，以及这如何影响我们的观测的可能性。我们确定的最低大气质量，可以承受侵蚀，保持液态地表水，并缓冲昼夜温度变化。我们考虑了地球大气层的两个合理来源，以及只有最初缓慢旋转的恒星才适合居住的概念，并发现所有这些都与多元宇宙兼容。我们考虑是否行星磁场是必要的可居住性，并找到五个边界的参数空间中的磁场被排除。我们发现，如果生命需要类似地球的碳氧比，那么大气效应对多元宇宙计算没有太大影响。如果明显不同的碳氧比与生命相容，那么磁场一定不是生命所必需的，行星大气也一定不会与恒星的氮丰度成比例，否则多元宇宙将被排除在高置信度之外。
2023-03-02 astro-ph.EP physics.ao-ph
Terminator Habitability: the Case for Limited Water Availability on M-dwarf Planets
围绕M矮星运行的岩石行星是探测宜居气候的最有希望和最丰富的天文目标之一。M矮星宜居带中的行星可能同步旋转，因此我们预计昼夜温差很大，宜居性可能有限。以前的研究都集中在分数的可居住性仅限于亚恒星或“眼睛”区域的情况下，但在本文中，我们探讨了行星与终结者可居住性的可能性，定义为在炎热的昼面和冰川的夜面之间的过渡存在一个可居住的带。使用全球气候模型，我们表明，对于水资源有限的行星，由于大气能量输送减少，“眼睛”可能会出现灼热的温度，而夜面可能会出现冰冻的温度，同时在终结者区域保持温和的气候。而在富含水的行星上，恒星流量的增加导致大气能量输送的增加和昼夜温差的减少，一旦白昼温度接近失控或潮湿的温室极限，终结者就不再适合居住。我们还表明，虽然水丰富的模拟可能会导致更大的分数可居住性，他们是脆弱的水损失，通过冷捕获的夜面或大气水蒸气逃逸，这表明即使行星形成了丰富的水，他们的气候可能会成为水有限的，并受到终结者可居住性。
2022-12-12 astro-ph.EP
Evaluating Habitability and Biosignature Detection on TOI-700 d: The Role of UV Environment and Atmospheric Pressure
研究通过分析紫外辐射和大气压力对TOI-700 d的宜居性及生物特征检测的影响，发现不同紫外条件下大气中烟雾和臭氧的形成对地表保护和信号增强具有不同作用。
2025-10-16 astro-ph.EP
The Inner Solar System's Habitability Through Time
地球、火星和金星，在不断演化的太阳照射下，有着迷人但不同的可居住性历史。虽然今天只有地球表面被认为是可居住的，但这三颗行星在其历史早期可能同时是可居住的。我们考虑如何在这些行星上以相似或不同的方式运行的物理过程决定了它们的大气层和表面随时间的创造和演变。其中包括决定其内部动力学类型和有无磁场的地球物理和地球化学过程;充当大气质量和组成的源或汇的地表-大气交换过程;控制气体逃逸到太空的太阳-行星相互作用;以及与这些相互作用以决定气候和可居住性的大气过程。这三颗行星的不同演化为思考在太阳系外寻找生命提供了宝贵的背景。
2019-10-17 astro-ph.EP
Gliese 581d is the first discovered terrestrial-mass exoplanet in the habitable zone
最近发现的系外行星GJ 581 d可能能够支持液态水，因为它的质量和轨道距离相对较低。然而，GJ 581 d接收到的恒星能量比火星少35%，可能被锁定在潮汐共振中，两极的日照极低，可能是永久的黑夜。在这种情况下，我们不知道地球上是否有任何适宜居住的气候能够承受全球冰川和/或大气层崩溃。在这里，我们提出了三维气候模拟，证明GJ 581 d将有一个稳定的大气和表面液态水的广泛的合理的情况下，使其成为第一个确认的超级地球（2-10地球质量的系外行星）在宜居带。我们发现，超过10巴的二氧化碳和不同量的背景气体（例如，N2）产生的全球平均温度高于0摄氏度的陆地和海洋覆盖的表面。基于该模型计算的红外辐射，我们提出了观测测试，将允许这些情况下，从其他可能的情况下，在未来区分。
2011-05-05 astro-ph.EP
Redox evolution via gravitational differentiation on low mass planets: implications for abiotic oxygen, water loss and habitability
岩石行星表面和大气层的氧化是由恒星核合成和引力分异的双重力量引起的，是一个对可居住性和系外行星生物特征检测至关重要的普遍过程。在这里，我们对这种现象采取一种普遍的方法。用一个参数描述氧化还原状态，我们模拟了类地行星围绕M星和太阳的演化。我们的模型包括大气光化学，扩散和逃逸，逐行气候计算和内部热力学和化学。在大多数情况下，我们发现在前主序星阶段，M星周围的非生物大气O2积累比以前计算的要少得多，因为行星的岩浆海洋吸收了大部分从H2O光解中释放的氧气。然而，地幔凝固后的非冷凝大气气体的损失仍然是一个重要的潜在途径，以非生物的大气O2随后。在所有情况下，我们预测接收较低恒星通量的系外行星，如LHS 1140 b和TRAPPIST-1f和g，非生物O2积累的概率最低，因此可能是未来寻找生物O2的最有趣的目标。通过将我们对GJ 1132 b和TRAPPIST-1b和-c等热的、无菌的系外行星大气的预测与观测结果进行比较，可以在未来将关键的剩余不确定性降到最低。
2018-05-02 astro-ph.EP
Habitability constraints by nutrient availability in atmospheres of rocky exoplanets
本文构建基于水凝析物与 CHNOPS 化学状态的营养可利用性框架，模拟不同地壳成分下的岩石系外行星大气，发现 CNS 可能可被空中生命利用，而 P 和金属构成主要限制。
2024-04-05 astro-ph.EP
The habitable zone of Earth-like planets with different levels of atmospheric pressure
作为对太阳系外行星适居性研究的贡献，我们实现了一个1-D能量平衡模型（EBM），这是最简单的行星气候季节模型，对大多数物理量都有新的规定。在这里，我们应用我们的EBM来研究具有类似地球的大气成分但表面压力不同的行星的表面可居住性。适居性，定义为液态水可能存在的行星表面的平均分数，估计从压力依赖的液态水温度范围，考虑到季节和纬度变化的地面温度。通过运行数千次EBM模拟，我们生成了一张在轨道半长轴a平面上的宜居带（HZ）和表面压力p的地图，这些地图是围绕类太阳恒星的圆形轨道上的行星。随着压力的增加，HZ变得更宽，从p=1/3 bar到p=3 bar，HZ的径向范围增加了0.25 AU。在低压下，可居住性较低，并随a而变化;在高压下，可居住性较高，并且在HZ内相对恒定。我们解释这些结果的压力依赖性的温室效应，水平热传输的效率，和液态水温度范围的程度。在本文讨论的范围内，结果可以推广到非太阳型恒星的偏心轨道行星。压力相关的HZ的主要特征受到行星性质变化的适度影响，特别是在高压下。
2013-02-19 astro-ph.EP
Habitability of Planets Orbiting Cool Stars
如果类地行星围绕M矮星运行，由于行星/恒星的大小和质量比有利，它们更有可能被探测到。然而，M矮星的宜居带明显比太阳周围的宜居带更接近恒星，这导致了对行星宜居性及其探测的不同要求。我们回顾了1）目前的探测极限，2）M矮星光谱能量分布对大气化学的作用，3）潮汐效应，强调潮汐锁定并不等同于同步旋转，4）大气质量损失的作用，并提出一些可居住的世界可能是挥发物丰富，蒸发的巨行星核心，5）行星旋转和磁场产生的作用，强调缓慢的自转并不排除强磁场及其对恒星活动的表面屏蔽。最后，我们提出了美国宇航局天体生物学研究所的研讨会“重访宜居带的初步调查结果。“我们评估了最近宣布的行星Gl 581 g，没有发现明显的可居住性障碍。我们的结论是，没有任何已知的现象完全排除了绕冷恒星运行的类地行星的可居住性。
2010-12-08 astro-ph.EP
Gliese 12 b: A temperate Earth-sized planet at 12 pc ideal for atmospheric transmission spectroscopy
发现一颗地球大小的温带行星Gliese 12b，绕邻近不活跃M矮星运行，半径0.96 R⊕，质量上限3.9 M⊕，平衡温度315 K，TSM值接近TRAPPIST-1行星，适合JWST大气表征。
2024-05-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Smaller Than Earth Habitability Model (STEHM): The Lower Size Limit for Atmosphere Retention in the Habitable Zone
University of California Riverside（加州大学河滨分校）；Stanford University（斯坦福大学）；Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
STEHM研究了在宜居带内，行星能维持大气的最小大小，发现0.8地球半径以上的行星在地球条件下可维持大气，而更小的行星则无法维持，初始碳储量是关键因素。
2026-04-30 astro-ph.EP
Stellar impact on exoplanetary atmospheric evolution and habitability
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）；Department of Astrophysics, University of Vienna（维也纳大学天体物理学系）；ASTRON, Netherlands Institute for Radio Astronomy（荷兰射电天文研究所）；Centre for Planetary Habitability (PHAB), Department of Geosciences, University of Oslo（奥斯陆大学地球科学系行星宜居性中心）；Center of Excellence in Space Sciences India, Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度加尔各答科学教育研究所印度太空科学卓越中心）；Department of Physical Sciences, Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度加尔各答科学教育研究所物理科学系）；Université Paris Cité, Université Paris-Saclay, CEA, CNRS, AIM（巴黎西岱大学、巴黎萨克雷大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心天体分子生物学实验室）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；Goddard Space Flight Center, NASA（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）
本章围绕恒星活动、系外行星等主题，探讨恒星演化与辐射对系外行星大气、宜居性的影响，为完善行星大气模型及筛选未来观测目标提供依据。
2026-08-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
From climate models to planetary habitability: temperature constraints for complex life
为了推导出基于温度的多细胞生命适居性标准，我们研究了陆地变温动物的热极限，即体温和所有生命过程的功能直接受环境温度影响的生物体。多细胞变温动物是地球上最常见和进化上最古老的复杂生命形式。它们活跃的新陈代谢和繁殖的温度极限被0 ℃ <T<50 ℃的温度区间所包围。同样的时间间隔也适用于光合作用产生氧气，这是复杂生命的基本成分，也适用于大气生物特征的产生。对陆地生命热阈值的主要机制的分析表明，同样的机制也适用于其他形式的化学生命。我们提出了一个复杂生命的适居性指数h050，表示行星表面满足0 ℃ <T<50 ℃温度限制的平均轨道分数。借助为计算类地行星的地面温度而量身定制的气候模型，我们计算了h050作为行星日射S和大气柱状质量Natm的函数，用于一些类地大气成分。通过显示h050作为S和Natm的函数，我们建立了复杂生命的大气质量宜居带（AMHZ）。与经典的宜居带不同，复杂生命HZ的内边缘不受失控温室极限计算所固有的不确定性的影响。复杂生命的HZ比干燥行星的HZ窄得多。我们的计算说明了环境条件的变化取决于S和Natm，如温度漂移和表面剂量的次级粒子的宇宙射线，可能会影响生命的类型可能存在于不同时期的行星演化AMHZ内。
2016-04-29 astro-ph.EP
Gaian bottlenecks and planetary habitability maintained by evolving model biospheres: The ExoGaia model
寻找可居住的系外行星引发了一个问题--可居住的行星是如何形成的？行星适居性模型传统上侧重于非生物过程，而忽略了生物对有人居住行星上不断变化的条件的反应。盖亚假说假设生命影响地球的反馈机制，形成一个自我调节系统，因此生命可以在其宿主行星上维持可居住的条件。如果生命有很强的影响力，它将在决定一个行星的可居住性方面发挥作用。我们提出了ExoGaia模型-一个简单的“行星”宿主不断发展的微生物生物圈的模型。微生物通过消耗和排泄大气中的化学物质与它们的宿主星球相互作用。模型行星绕着一颗提供辐射的“恒星”运行，大气中的化学物质要么具有吸热特性，要么具有吸热特性。因此，微生物可以通过新陈代谢改变行星的温度。我们在多个模型行星的大气层仍在形成的同时，在它们的大气层中播种了生命，并发现微生物生物圈在适当的条件下，通常能够防止宿主行星达到不适宜居住的温度，就像在一个没有生命的行星上发生的那样。我们发现，潜在的地球化学在决定行星的长期可居住性前景方面起着重要作用。我们发现了五种不同类型的模型行星，包括“盖亚瓶颈”的明显例子-一种生命要么迅速灭绝，留下一个不适合居住的行星，要么无限期生存，保持行星可居住性的现象。这些结果表明，生命可能在决定行星的长期可居住性方面发挥关键作用。
2018-03-23 astro-ph.EP
3D modelling of the impact of stellar activity on tidally locked terrestrial exoplanets: atmospheric composition and habitability
恒星耀斑通过引起大气成分的变化和大量紫外线照射行星表面，对绕M矮星运行的类地行星的潜在可居住性提出了挑战。为了研究它们的影响，我们耦合了一个大气环流模型与光化学动力学方案，以研究类似地球的大气对恒星耀斑和日冕物质抛射的响应和变化。我们发现，恒星耀斑增加了大气中的臭氧量的一个因素的20相比，一个静止的恒星。我们发现，日冕物质抛射非生物产生的潜在的生物签名，如N $_2$ O的显着水平。大气成分的变化导致到达行星表面的紫外线量适度减少，这表明虽然耀斑对生命有潜在的危害，但恒星耀斑引起的大气变化会减少下一次恒星耀斑的影响。
2022-10-25 astro-ph.EP physics.ao-ph
On the Habitability of Teegarden's Star planets
我们研究的两个1-2地球质量的行星，最近发现的CARMENES合作，周围的超冷附近的M矮Teegarden的明星的可居住性。这两颗行星的轨道周期分别为4.9天和11.4天，很可能都在宜居带内，并被潮汐锁定。它们是迄今为止发现的最像地球的系外行星之一。应用分析适居性模型，我们发现，表面液态水可能存在于两个行星上的广泛的大气特性，这使得他们有吸引力的目标，生物签名搜索。讨论了行星在其历史上保持这种大气层的前景。
2019-07-30 astro-ph.EP
On the bio-habitability of M-dwarf planets
最近在Proxima Centauri、Trappist-1和许多其他附近的M-型恒星的宜居带中发现了地球大小的行星，这引发了人们的猜测，即这些行星上是否真的存在液态水和生命。在很大程度上，答案取决于它们未知的大气层，尽管JWST，ELT和其他计划中的望远镜可能在不久的将来观测到。我们认为M型恒星的行星的大气性质，热传输和辐射的背景下的可居住性。我们定义了生物宜居带，而不是传统的宜居带定义，在那里，液态水和复杂的有机分子可以在行星表面的至少一部分上生存。大气对温度的影响是根据加热因子（温室加热、恒星辐射、太阳辐射等）量化的。和热再分布（水平能量输送）。我们调查的生物可居住的领域（行星可以支持表面液态水和有机物）在这两个因素。我们的研究结果表明，围绕M型恒星运行的行星可能具有支持生命的温度，至少在其表面的一部分，具有广泛的大气特性。我们将此分析应用于Proxima b和Trappist-1系统。最后，我们讨论了生物特征搜索的影响，并展示了它们如何被用来估计光合作用和生物行星的丰度。
2018-02-01 astro-ph.EP
Toward Alternative Earths' Habitability of Solar System Bodies at Earth's Orbit
本研究评估了迁移至地球轨道的太阳系天体，发现火星最可行，土卫六有长期潜力，为行星工程和人类生存提供新思路。
2025-09-08 astro-ph.EP
Tutorial models of the climate and habitability of Proxima Centauri b: a thin atmosphere is sufficient to distribute heat given low stellar flux
Proxima Centauri b是一颗地球大小的行星，位于离我们最近的恒星邻居的宜居带，刚刚被发现。同步旋转行星的理论框架，其中失控的温室效应的风险在阳光侧和大气崩溃的反面通过热传输相互改善进行了讨论。这是通过简单的（教程）气候模型开发的。这表明，较低的入射恒星通量意味着较少的热传输，因此需要较少的大气质量。比邻星b的入射恒星通量确实很低，如果它遭受了一些大气损失或开始时挥发性很低，这可能有助于提高可居住性。
2016-08-25 astro-ph.EP physics.ao-ph
The Role of Atmospheric Composition in Defining the Habitable Zone Limits and Supporting E. coli Growth
本研究结合三维气候建模与大肠杆菌K-12实验，首次细化H2和CO2主导大气行星的宜居带内边界，并证明大气成分显著影响细菌生长。
2025-01-09 astro-ph.EP
Exploring the habitability and interior composition of exoplanets lying within the extended habitable zone
本文分析扩展宜居带内从超级地球到迷你海王星的系外行星，结合宿主恒星参数、内部结构及大气包层建模，评估其组成与长期宜居性，发现部分行星可能为水世界或仅保留极少量大气。
2025-07-06 astro-ph.EP
The habitability of the Milky Way during the active phase of its central supermassive black hole
在吸积阶段的高峰期，星系核心的超大质量黑洞会释放出非常高水平的电离辐射，在星系际距离上成为类星体或活动星系核（AGN）。在这里，我们量化了银河系中心超大质量黑洞的活动程度，被称为人马座A*（Sgr A*），可能影响了我们银河系中类地行星的可居住性。我们专注于大气损失的数量和可能遭受的行星暴露于X射线和极紫外线（XUV）辐射期间产生的Sgr A* 活跃阶段的高峰期的生物损害。我们发现，类地行星即使在距离银河系中心很远的地方（约1千秒差距），也可能失去与现在地球相当的总大气质量。此外，我们发现，在活动星系核阶段，Sgr A* 对没有被大气层适当屏蔽的行星表面生命造成的直接生物损害可能是显著的，可能阻碍了距离银河系中心几千秒差距内复杂生命的发展。
2017-11-30 astro-ph.EP
Modeling Martian Atmospheric Losses over Time: Implications for Exoplanetary Climate Evolution and Habitability
在这封信中，我们利用复杂的三维数值模拟来评估火星大气离子和光化学损失的程度。我们表明，大气离子逃逸率显着更高（超过两个数量级），在过去的$\sim 4$ Ga相比，由于较强的太阳风和较高的紫外线通量从年轻的太阳。我们发现，原子热氧的光化学损失占主导地位的总离子损失在当前的时代，而大气离子损失可能是更重要的是在古代。我们简要地讨论了高大气离子逃逸率在古代火星的背景下，年轻的太阳型恒星和M-矮星周围的大气成分相似的系外行星的后续影响。
2018-05-14 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Constraining the environment and habitability of TRAPPIST-1
2016-2017年发现的TRAPPIST-1的行星系是一个信息宝库。多亏了观测技术的结合，我们对这个非常奇特的系统的七颗行星的半径和质量进行了估计。在传统的宜居带范围内有三颗行星，它是天体生物学意义上最受约束的系统之一。我将在这里回顾的理论约束，我们可以把这个系统，试图重建其历史：它的大气演变，这取决于光度的演变的矮星，其潮汐动力学演化。这些约束条件可以作为假设，用全球气候模式评估系统外行星的可居住性。
2018-10-26 astro-ph.EP
Stellar Flares versus Luminosity: XUV-induced Atmospheric Escape and Planetary Habitability
空间天气在行星大气的演变中起着重要作用。观测表明，恒星耀斑发射的能量范围很广（10^30-10^38尔格），其中一小部分是X射线和极紫外线（XUV）。这些耀斑加热了行星的上层大气，导致逃逸率增加，并可能在一段时间内导致大气侵蚀。观测还表明，原始的类地行星可以吸积大量的氢/氦包层。随着时间的推移，恒星辐射会侵蚀这些原大气层，这种侵蚀的程度对行星的可居住性有影响。我们使用的能量有限的方程来计算流体动力学逃逸率从这些原大气照射的XUV恒星耀斑和光度。我们利用TESS观测到的492颗FGKM星的耀斑频率分布来估计宜居带行星的大气损失。我们发现，对于大多数恒星，亮度引起的逃逸是主要的损失机制，与耀斑的一个小的贡献。然而，耀斑占主导地位的损失机制的$\sim$ 20 M4-M10星。M0-M4恒星最有可能完全侵蚀其原始和次级大气层，而M4-M10最不可能侵蚀次级大气层。我们讨论了这些结果对行星可居住性的影响。
2020-09-09 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
A nearby transiting rocky exoplanet that is suitable for atmospheric investigation
凌日系外行星的光谱学可以用来研究它们的大气特性和可居住性。结合径向速度（RV）和凌日数据提供了关于系外行星物理特性的更多信息。我们探测到一颗过境的岩石行星，其轨道周期为1.467天，围绕附近的红矮星Gliese 486。格利泽486 b的质量是2.81地球质量，半径是1.31地球半径，不确定度为5%，根据RV数据和光度光变曲线确定。主星的距离约为8.1秒差距，J波段的星等约为7.2等，从地球的两个半球都可以观测到。根据这些性质和行星的短轨道周期和高平衡温度，我们表明，这颗类地行星是适合发射和过境光谱。
2021-03-08 astro-ph.EP
Exoplanetary Atmospheres - Chemistry, Formation Conditions, and Habitability
描述太阳系外行星的大气是太阳系外行星科学的新前沿。过去二十年的系外行星发现表明，系外行星在轨道和体积特性上非常常见且极其多样。我们现在进入了一个新的时代，我们开始研究系外行星的化学多样性，它们的大气和内部过程，以及它们的形成条件。该领域的最新发展使我们对系外行星大气化学及其形成条件的理解取得了前所未有的进步。我们在目前的工作中审查这些发展。我们详细回顾了迄今为止发现的所有系外行星的大气化学理论，从高度辐射的气体巨星，冰巨星和超级地球，到直接成像的大轨道分离的巨行星。然后，我们回顾了这些不同类型的系外行星大气中的化学物种的观测探测使用不同的方法，包括过境光谱，多普勒光谱，和直接成像。除了化学检测，我们讨论了在确定这些大气中的化学丰度的进展，以及如何使用这些丰度来约束系外行星的形成条件和迁移机制。最后，我们回顾了最近的理论工作的可居住的系外行星的大气，随后讨论了该领域的未来前景。
2016-04-20 astro-ph.EP
Atmospheric escape from the TRAPPIST-1 planets and implications for habitability
在足够长的时间尺度上大气层的存在被广泛认为是与行星表面可居住性相关的最突出的标准之一。我们解决的关键问题是，最近发现的超冷矮星TRAPPIST-1的七颗地球大小的行星是否能够保留它们的大气层。为此，我们进行了数值模拟，以描述TRAPPIST-1的恒星风和所有七颗行星的大气离子逃逸率。我们还估计了逃逸率的分析和证明，他们是在良好的协议与数值结果。我们的结论是，TRAPPIST-1系统的外行星能够在数十亿年的时间尺度上保持其大气层。从我们的研究结果所产生的后果也探讨了在自然发生，生物多样性，并寻找未来的系外行星。鉴于其中涉及许多未知数和假设，我们建议必须谨慎解释这些结论。
2017-12-09 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Tidal Effects on the Habitability of Exoplanets: The Case of GJ 581 d
潮汐可能对系外行星的可居住性至关重要。如果这样的行星在低质量恒星周围形成，那么那些在星周宜居带的行星将足够接近它们的宿主恒星，从而经历强大的潮汐力。潮汐可能会导致轨道衰变和圆化，向零轨道演化，固定的旋转速率（不一定是同步的），以及大量的内部加热。由于潮汐效应，适居轨道位置的范围可能与传统的基于恒星日照、大气效应和行星表面液态水的宜居带（HZ）概念所定义的范围大不相同。潮汐加热可能会使传统HZ内的位置太热，而传统区域外的行星可能会由于潮汐而变得非常适合居住。在这里，我们考虑这些影响的系外行星GJ 581 d。
2010-06-13 astro-ph.EP
Atmospheric Evolution on Low-gravity Waterworlds
低重力水世界（$M\lesssim 0.1 M_{\oplus}$）因其潜在的可居住性而受到关注。这样的世界的弱束缚大气层具有更大的辐射表面，更容易逃逸。我们对这些现象进行了统一的调查，结合分析能量平衡和流体动力学逃逸与逐行辐射转移计算。由于辐射表面的膨胀迫使向外辐射随着地面温度的增加而增加，我们发现这些世界并没有经历失控的温室效应。此外，我们表明，一个长寿的液态水宜居带是可能的低重力水世界足够的质量。它的内部边缘由大气逃逸的速率决定，因为短暂的大气限制了生命进化的时间。在描述从“类行星”到“类彗星”的参数空间过渡的物理过程中，我们的模型在重力方面产生了可居住性的下限。这些结果为正在进行的寻找可居住的系外行星和系外卫星提供了有价值的见解。
2019-08-14 astro-ph.EP
Characterizing Exoplanet Habitability
可居住性是衡量一个环境支持生命的潜力的一个指标，一个可居住的系外行星在其表面支持液态水。然而，一颗行星成功地在其表面保持液态水，是行星、恒星、行星系甚至银河系特征和过程之间复杂相互作用的最终结果，在行星的一生中发挥作用。在本章中，我们将描述我们现在如何确定哪些系外行星最有可能是类地行星，以及在不同假设和行星条件下帮助定义宜居带所需的研究。然后，我们超越了宜居带的概念，探索一个新的框架，着眼于更多的特征和过程，并提供一个全面的调查，他们对一个星球的能力，获得和保持随着时间的推移宜居。我们现在正在进入一个令人兴奋的地球系外行星大气特征的时代，描述行星组成和约束大气的初步观测已经在进行中，计划在不久的将来和遥远的将来提供更强大的观测能力。了解影响行星可居住性的过程将指导我们发现可居住的和可能有人居住的行星。
2019-11-11 astro-ph.EP
The Effect of Orbital Configuration on the Possible Climates and Habitability of Kepler-62f
由于质量较低的恒星通常拥有多个岩石行星，行星之间的引力相互作用可以在很长一段时间内对气候和可居住性产生重大影响。在这里，我们探讨一个特定的情况下，开普勒-62f，一个潜在的宜居行星在一个五行星系统与K2 V主恒星。N体积分揭示了开普勒-62 f的初始偏心率的稳定范围是$0.00 \leqslant e \leqslant 0.32$，没有额外的未被发现的行星的影响。我们模拟了Kepler-62 f在这个范围内的潮汐演化，发现在一定的假设下，行星可以被锁定在同步旋转状态。使用LMD Generic GCM进行的模拟表明，如果开普勒-62 f的大气层中含有3巴的CO $_2$，那么它的温度只够在这个偏心率范围的上限处形成地表液态水，前提是它具有高行星密度（在60 $^\circ$和90 $^\circ$之间）。如果大气中的CO $_2$增加到5巴的水平，那么在整个稳定的偏心率范围内，类似于现代地球的气候是可能的。在低CO $_2$的情况下，CCSM 4和LMD Generic GCM的模拟表明，行星密度和轨道偏心率的增加，加上一个轨道配置，将夏至放置在近心点或附近，允许行星上的地面温度高于冰点的地区。这可能会融化在寒冷季节形成的冰盖。如果开普勒-62 f同步旋转，并且有海洋，则需要高于3巴的CO $_2$水平将足够的热量分配到行星的夜晚，以避免大气冻结，并允许行星的亚恒星点有足够大的开…
2016-03-03 astro-ph.EP
Earth: Atmospheric Evolution of a Habitable Planet
我们今天的大气层通常被用作潜在的宜居系外行星的模拟，但地球的大气层在其45亿年的历史中发生了巨大的变化。例如，分子氧在今天的大气中很丰富，但在早期地球上却不存在。与此同时，地球大气的物理和化学演变也导致了地面温度的大幅波动，有时导致极端冰川或温暖的温室气候。尽管这段历史充满活力，偶尔也会有戏剧性的变化，但地球一直是可居住的--事实上，人类居住了大约40亿年。了解地球的重大变化及其持久的可居住性是至关重要的，因为它可以指导我们太阳系以外可能存在的可居住行星环境的多样性，并最终识别宇宙其他地方生命的光谱指纹。在这里，我们回顾了地球大气层组成的长期趋势，因为它涉及到行星的可居住性和居住性。我们专注于可能作为可居住性标志（CO2，N2）或生物特征（CH 4，O2）的气体，特别是与大气的氧化还原演化和地球气候系统的耦合演化有关的气体。我们强调，在寻找类地行星的过程中，我们必须注意到，现代大气层所提供的例子只是地球长期演化的一个缩影。在探索我们自己的星球的许多以前的状态，我们强调地球的大气演化在太古代，元古代和中生代，但我们结束了一个简短的讨论潜在的大气轨迹到遥远的未来，从现在起数百万到数十亿年。所有这些“替代地球”的场景都提供了对类似地球的、可居住的和有人居住的世界的潜在多样性的洞察。
2018-03-15 astro-ph.EP
Assessing the Climate and Habitability of Tidally Locked Rocky Exoplanets
INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste（意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台）；CNR – Istituto di Geoscienze e Georisorse（国家研究委员会地球科学与地质资源研究所）；Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；Centro di Ricerca Nazionale in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing (ICSC)（高性能计算、大数据和量子计算国家研究中心）；Politecnico di Torino – DIATI（都灵理工大学）；CNR – Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima（国家研究委员会大气与气候科学研究所）；CSIC-INTA – Centro de Astrobiología（西班牙国家科学研究委员会-国家航空航天技术研究所天体生物学中心）；Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”（罗马第二大学）；Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）
本研究通过修改气候模型PLASIM，对潮汐锁定岩石系外行星的气候进行分类分析，揭示三种气候类型，发现眼球行星气候在宽压力范围内稳定，为未来宜居系外行星观测提供指导。
2026-08-27 astro-ph.EP
Exploring Extreme Space Weather Factors of Exoplanetary Habitability
目前尚不清楚系外行星上的生命有多普遍，或者行星可以维持生命多久。到目前为止，我们有一个肤浅的可居住性概念，这是必要的第一步，但到目前为止，缺乏对地质时间尺度上恒星和行星之间详细相互作用的理解，行星系的动力学演化，以及其他系统中行星上的大气演化。单靠行星的质量、净日射量和大气成分不足以确定行星上生命出现或被探测到的概率。后一组行星的考虑，除其他外，支持宜居带（HZ）的概念，定义为拱星区域，其中液态水的常设机构可以支持在岩石行星的表面。然而，在HZ研究中，同一光谱类别的恒星通常以相同的方式处理，而不考虑单个恒星之间活动的变化。这些公式忽略了不同恒星瞬态事件的非热辐射和磁能如何影响系外行星保持其大气层的能力的差异。在过去的几年里，人们越来越认识到大气化学，甚至在许多情况下大气层的保持，关键取决于这些恒星周围的高能辐射和粒子环境。事实上，最近的研究表明，恒星活动和极端的空间天气，例如由活跃恒星和年轻太阳频繁的耀斑和日冕物质抛射（CME）造成的，可能深刻地影响了早期地球和类地系外行星的化学和气候，从而影响了其可居住性。本白皮书的目标是确定和描述有希望的关键研究目标，以帮助未来20年的系外行星可居住性领域。
2018-03-10 astro-ph.EP
Extended habitability of exoplanets due to subglacial water
本研究基于冰下液态水机制拓展了经典宜居带的内外边界，结合JWST等对M型矮星周围行星的水探测结果，验证了这类行星存在液态水的可能，并通过模型约束了系外行星的大气性质。
2023-10-03 astro-ph.EP
The habitability of Proxima Centauri b II. Possible climates and Observability
径向速度监测发现了一颗$M \sin i = 1.3$ ~M $_\oplus$行星的特征，该行星位于比邻星\citep{Anglada16}的可居住带（HZ）内。尽管比邻星b的过去温度更高，而且它的主星也很活跃，但它仍然保留了足够的挥发物来维持\citep{Ribas2016}表面的可居住性。在这里，我们使用3D全球气候模型（GCM）模拟Proxima b的大气和水循环的两种可能的旋转模式（1：1和3：2自旋轨道共振），同时改变不受约束的地表水库存和大气温室效应。我们发现，广泛的大气成分允许地表液态水。在一个潮汐锁定的行星上，有足够的表面水，液态水总是存在的，至少在亚恒星区域。在非同步旋转的情况下，这需要最小的温室变暖（$\sim$ 10毫巴的CO $_2$和1巴的N $_2$）。如果行星较干燥，$\sim$ 0.5巴/1.5巴的CO $_2$（分别用于异步/同步旋转）足以防止任何任意少量水进入极地/夜侧冰盖。我们产生的反射/发射光谱和相位曲线的模拟气候。我们发现，大气特性将有可能通过直接成像与即将到来的大型望远镜。$7 λ/D$在1~ $μ$ m处的角间距（使用E-ELT）和$\sim$ 10 $^{-7}$的对比度将使高分辨率光谱学和分子特征搜索成为可能，包括H $_2$ O、O $_2$和CO $_2$。由于$2\times10^{-5}$在10~ $μ$ m处的对比度，可…
2016-09-28 astro-ph.EP
Enabling martian habitability with silica aerogel via the solid-state greenhouse effect
今天火星表面的低温和高紫外线辐射水平目前排除了生命在任何地方的生存，除非是在有限的地下壁龛中。以前已经提出了几个使火星表面更适合居住的想法，但它们都涉及大规模的环境改造，在可预见的未来将远远超出人类的能力。在这里，我们提出了一个新的方法来解决这个问题。我们表明，火星表面的广泛地区可以通过固态模拟地球大气温室效应，在未来适合光合作用生命的居住。具体来说，我们通过实验和建模证明，在火星环境条件下，2至3厘米厚的二氧化硅（SiO2）气凝胶层将同时传输足够的可见光进行光合作用，阻挡有害的紫外线辐射，并将温度永久升高到水的熔点以上，而不需要任何内部热源。因此，在火星表面足够多冰的区域放置二氧化硅气凝胶保护层，可以使光合作用生命在那里生存，而随后的干预最小。这种使火星适宜居住的区域性方法比全球大气改造更容易实现。此外，它可以从最少的资源开始系统地开发，并可以在当今地球上的极端环境中进行进一步测试。
2019-07-22 astro-ph.EP
Impact of Stellar Superflares on Planetary Habitability
除了常规因素外，来自行星宿主恒星的系外行星空间天气事件所产生的高能辐射在促进或破坏可居住性的条件中也可发挥关键作用。本文首次提出了恒星耀斑对可居住性因子影响的定量评价体系，重点研究了恒星质子事件对可居住性因子的影响。我们从恒星的星斑大小推导出最大耀斑能量，并研究了耀斑相关电离辐射对一些具有良好特征的类地系外行星的CO $_2$，H $_2$，N $_2$ +O $_2$ -富大气的影响。我们基于粒子和重离子传输代码系统[PHITS]的模拟表明，在每个系外行星的地面大气压力（1巴）的情况下，每个行星的估计地面剂量不会超过复杂（多细胞）生命持续存在的临界剂量，即使是Proxima Centauri b，Ross-128 b和TRAPPIST-1 e的行星表面。然而，当我们考虑到这些主星可能产生的最大耀斑的影响时，在TRAPPIST-1 e和Ross-128 b的地球最低大气层深度，估计剂量达到致命水平。来自活跃恒星的大量日冕XUV辐射导致近距离系外行星的大气逃逸率很高，这表明大气层深度可能比地球上的要小得多。在大气层厚度为地球1/10的情况下，包括Proxima Centauri b和TRAPPIST-1 e在内的近距离行星的辐射剂量达到接近致命的剂量水平，其主恒星每年发生耀斑的频率。
2019-06-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Lessons from early Earth: UV surface radiation should not limit the habitability of active M star systems
在我们太阳系之外，离我们最近的可能适合居住的世界围绕着一种不同于我们太阳的恒星运行：较小的红矮星。这样的恒星可以频繁地爆发，用具有生物破坏性的高能紫外线辐射轰击它们的行星，使行星大气面临侵蚀的风险，并使这些世界的可居住性受到质疑。然而，这些星球的表面紫外线通量是未知的。在这里，我们展示了四个最近的潜在可居住系外行星的表面紫外线环境的第一个模型：Proxima-b，TRAPPIST-1 e，Ross-128 b和LHS-1140 b假设不同的大气成分，跨越地球模拟侵蚀和缺氧的大气，并将它们与地球在整个地质演化过程中的水平进行比较。即使对于大气层被侵蚀和缺氧的行星模型，表面紫外线辐射仍然低于地球早期的水平，即使在耀斑期间也是如此。考虑到早期的地球是有人居住的，我们表明，紫外线辐射不应该是一个限制因素的行星绕M恒星的可居住性。我们最近的邻居世界仍然是寻找太阳系以外生命的有趣目标。
2019-04-08 astro-ph.EP
Understanding Exoplanet Habitability: A Bayesian ML Framework for Predicting Atmospheric Absorption Spectra
1 Department of Information Science, University at Albany, Albany, NY 12222, USA 2 Department of Physics, University at Albany, Albany, NY 12222, USA 3 NASA Goddard Institute for Space Studies, New York, NY 10025, USA 4 Theoretical Astrophysics, Department of Physics \& Astronomy, Uppsala University, 75105 Uppsala, Sweden
本研究致力于构建系外行星大气吸收光谱预测模型，结合JWST观测数据与NASA ROCKE-3D模型合成数据，利用样条曲线和贝叶斯自适应探索优化参数空间，最终作为正向模型推断行星参数以理解系外行星气候与宜居性。
2025-10-09 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.LG
The UV surface habitability of Proxima b: first experiments revealing probable life survival to stellar flares
我们使用一个新的跨学科的方法来研究的紫外线表面的比邻$b$在静止和耀斑恒星条件下的可居住性。我们假设行星大气成分的基础上，CO $_2$和N $_2$和表面压力从100到5000毫巴。我们的研究结果表明，这些大气成分和压力的组合提供了足够的屏蔽，从最具破坏性的紫外线波长，扩大了“紫外线保护”的行星大气成分臭氧之外。此外，我们表明，紫外线辐射到达表面的Proxima $b$在静止条件下将是可以忽略不计的生物学的角度来看，即使没有大气。鉴于高紫外线通量可能会挑战生命的存在，因此，我们通过实验测试了耀斑在“最坏情况”（没有紫外线屏蔽）下对微生物的影响。我们的研究结果表明，一个典型的耀斑和超级耀斑将对生命的影响：当微生物收到非常高的UVC通量，如那些预计到达表面的Proxima $b$后，一个典型的耀斑或超级耀斑，一小部分人口能够生存。我们的研究表明，生命可以在地球上无法找到的条件下应对系外行星的高紫外线辐射环境。
2020-03-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Inclination and Habitability of the HD 10180 System
现在已经通过各种技术发现了许多多行星系统。这些系统表现出一系列的行星性质和轨道配置。对于那些没有探测到行星凌日的系统，一个重要的未知因素是轨道倾角。这就产生了行星质量及其相关属性的不确定性，例如大气层高度。本文研究了用径向速度技术发现的HD~10180系统。我们提供了一个新的轨道解决方案，该系统允许偏心轨道的所有行星。我们展示了系统的倾斜度如何影响行星的质量/半径特性，以及相位特征的检测如何解决倾斜度模糊。最后，我们评估系统的宜居带属性，并表明，g行星花费100\%的偏心轨道内的宜居带。
2014-08-18 astro-ph.EP
Habitability from Tidally-Induced Tectonics
地球气候在地质时间尺度上的稳定性是由碳-硅酸盐循环实现的，碳-硅酸盐循环作为一种负反馈机制，通过大气碳的摄入和排出来稳定地面温度。在地球上，这种恒温器是由板块构造启用的，板块构造通过聚合边缘的风化和俯冲将释放的二氧化碳封存回地幔。在这里，我们提出了一个单独的构造机制-垂直循环-可以作为车辆的CO2放气和封存在很长的时间尺度。该机制需要持续的潮汐加热，这使得它与M星宜居带的行星特别相关。这种垂直循环的情况和稳定性分析的动力学模型表明，温带气候稳定超过Gy的时间尺度实现了各种初始条件，即使随着时间的推移，M星暗淡。平衡地面温度的大小取决于海洋风化和释气的相互作用，而海洋风化和释气又取决于行星的碳含量，因此碳预算较低的行星更适合于温和的条件。在Trappist-1中发现的行星的可居住性可能源于潮汐驱动的构造。
2018-03-19 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
Using the Climate App to learn about Planetary Habitability and Climate Change
简单的气候模型已经存在了一个多世纪，但最近又重新流行起来：它们有助于解释全球变暖和太阳系外行星的可居住性。气候应用程序（www.climateapp.ca）是一个基于网络的交互式应用程序，描述了控制行星气候的辐射转移。该应用程序目前有法语和英语版本，适用于高中到大学生的教学或公共宣传。初学者版本可以用来探索温室效应和行星的引力，足以解释人为气候变化，微弱的年轻太阳Parket，TRAPPIST行星的可居住性和其他简单的场景。还有一个先进的选择与更多的大气层，并纳入吸收和散射的短波辐射的学生和教育工作者希望更深入地了解大气辐射转移。一些教学活动正在进行beta测试和推出。
2021-10-26 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.ed-ph
Climates of Warm Earth-like Planets II: Rotational 'Goldilocks' Zones for Fractional Habitability and Silicate Weathering
行星自转速率对大气环流有显著影响，其中科里奥利效应的强度部分地决定了纬向热传输的效率，改变了云的分布、地面温度和降水模式。在这项研究中，我们使用的ROCKE-3D动态海洋环流模型来研究的影响，缓慢的旋转和增加日照的“分数可居住性”和硅酸盐风化率的地球一样的世界。将分数适居性f_h定义为处于0 <= T <= 100 C温度范围内的行星表面的百分比，我们发现，当日照增加10%和20%时，f_h适度增加，f_h可能在恒星日达到最大值--其长度为现代地球的8至32倍。通过跟踪降水和径流，我们进一步确定，有一个旋转制度集中在4天的时间内，硅酸盐风化率最大化，特别是强烈的峰值在较高的整体日照。由于风化在长期的碳酸盐-硅酸盐循环中的不可或缺的作用，我们认为气候稳定性可能会受到预期的温带陆地型世界旋转演化的强烈影响，并应被视为其研究中的一个主要因素。根据我们的研究结果，我们认为，行星自转周期是一个重要的因素，以考虑在确定地球的可居住性。
2020-03-30 astro-ph.EP
Effects of a Binary Companion Star on Habitability of Tidally Locked Planets around an M-type Host Star
在M型恒星周围的“宜居带“中的行星是未来观测中表征的重要目标。由于同步自旋轨道旋转中的潮汐锁定，行星倾向于有一个热的白天和一个冷的黑夜。在寒冷的夜面，从昼面传送来的水蒸气可能会被冻结（“冷阱”），或者如果大气层太薄，热量再分配效率不高，则主要的大气成分也可能会冷凝（“大气塌陷”），就单个M型恒星而言。基于双星系统的丰富性，利用二维能量平衡模型，研究了M型恒星周围潮汐锁定行星的G型伴星辐射对气候的影响.我们发现，来自G型恒星的辐射在使行星的夜面升温方面比昼面更有效。这有助于防止水和大气不可逆转地被困在寒冷的夜面，扩大了潮汐锁定行星可以保持表面液态水的参数空间。大气层< ~ 0.3 bar的潮汐锁定海洋行星或大气层< ~ 3 bar的陆地行星，当它们也受到距离为1 - 4 au的伴星照射时，可以实现表面有液态水的温带气候。我们还证明了具有特定性质的行星可以在相同的总辐射下处于类似地球的温带气候状态或完全冻结状态。
2019-06-13 astro-ph.EP
Modelling the effect of stellar metallicity on the XUV evolution of low-mass stars and its impact on exoplanet atmospheres/habitability
本研究建模恒星金属丰度对低质量恒星XUV演化及系外行星大气的影响，发现富金属恒星自转减慢更快、宜居带XUV通量更大，导致大气蒸发更快，且高质量恒星中金属丰度影响超过初始自转周期。
2025-09-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
