No Transits of Proxima Centauri Planets in High-Cadence TESS Data
Proxima Centauri是我们最近的恒星邻居，也是天空中研究最充分的恒星之一。2016年，通过径向速度测量发现了一颗行星伴星。比邻星b的最小质量为1.3地球质量，轨道周期为11.2天，距离恒星0.05天文单位，位于恒星的宜居带内。虽然最近的工作表明，Proxima Centauri b可能不会过境，但考虑到通过最接近的可能宜居带行星的透射光谱进行的潜在大气观测的价值，我们使用过境系外行星调查卫星（TESS）的数据重新评估了Proxima Centauri b是过境系外行星的可能性。我们使用TESS的三个扇区（扇区11，12和38，以2分钟的节奏）来搜索行星。Proxima Centauri是一颗非常活跃的M5.5恒星，经常发出白光耀斑;我们采用了一种新的方法，包括在我们的行星搜索算法中模拟恒星活动。我们没有探测到任何行星信号。我们将合成的凌日行星注入TESS，并使用这种分析来表明Proxima Centauri b不可能是半径大于0.4 R $_\oplus$的凌日系外行星。此外，我们表明，它是不可能的任何宜居带行星大于火星过境比邻星。
2021-10-26 astro-ph.EP
Habitable Climate Scenarios for Proxima Centauri b With a Dynamic Ocean
附近的系外行星Proxima Centauri b将是未来表征的主要目标，尽管它的水保留问题。海洋静止的气候模型表明，一个类似地球的Proxima b可以在相当温暖的温度下拥有一个小的地表液态水的向阳面区域，尽管它的星座很弱。我们提出了第一个三维气候模拟的Proxima b与动态海洋。我们发现，海洋覆盖的Proxima b可能有更广泛的表面液态水，但在更冷的温度比以前建议，由于海洋热传输和抑郁症的冰点盐度。温室气体浓度升高并不一定会产生更多的公海面积，因为可能会发生动态变化。对于一条通往高盐海洋的进化路径，Proxima b可能是一个由嗜盐生命主导的有人居住的，大部分开放的海洋行星。对于3：2自旋轨道共振的海洋行星，在中等偏心率下存在永久的热带水带。对Proxima Centauri b的模拟也可能是一个模型，用于研究行星的可居住性，这些行星从稍冷或温暖的恒星接收类似的星座，例如，在TRAPPIST-1、LHS 1140、GJ 273和GJ 3293系统中。
2017-09-07 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
Enlarging habitable zones around binary stars in hostile environments
宜居带是恒星周围的区域，在那里行星或卫星上可以维持大量的液态水。由于许多恒星形成于非零离心率的双星系统中，当两颗恒星处于近星点时，双星系统中的恒星周围的宜居带会重叠并扩大（当恒星处于近星点时，这种情况较少）。我们进行N-体模拟致密恒星形成区域的演化，并表明双星系统的组成恒星原本有不同的宜居带可以经历相互作用，推动恒星更紧密地在一起，导致宜居带合并，并成为扩大。偶尔，重叠的宜居带会发生，如果组成恒星进一步远离，但双星变得更加偏心。在每个模拟的恒星形成区中，从平均初始总数352个双星中，有1-2个双星被包围在宜居带中，这表明致密的恒星形成区并不总是不利于行星形成和演化的环境。
2019-03-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Long-Term Stability of Tightly Packed Multi-Planet Systems in Prograde, Coplanar, Circumstellar Orbits within the $α$ Centauri AB System
我们进行长期的模拟，长达100亿年，2 - 6个行星的密集配置，每个行星的质量与地球一样，在围绕$α$ Centauri AB中的恒星组件的嵌套轨道上运行。最内侧的行星最初的轨道要么在恒星经验宜居带（HZ）的内边缘，要么在恒星保守的HZ的内边缘。虽然在低倾角、低离心率的轨道上的个别行星可以在两颗恒星的宜居带中存活，但来自伴星的扰动要求在每颗恒星的宜居带内的多行星系统中行星的最小间距必须明显大于围绕单颗恒星运行的类似多行星系统的间距，以便长寿。双星伴星会使围绕其中一颗恒星运行的行星轨道产生强制偏心率。在相控适当的拱星轨道上，初始偏心率等于其强迫偏心率的行星可以在比初始圆形轨道的行星更接近的轨道上生存，尽管所需的间距仍然高于绕单恒星运行的行星。在这两颗恒星的经验HZ范围内，总共有多达9颗行星在嵌套的椭圆轨道上可以存活到系统的当前年龄，其中5颗围绕着半人马座$α$ B，4颗围绕着半人马座$α$ A。
2018-01-18 astro-ph.EP
Impacts of stellar evolution and dynamics on the habitable zone: The role of rotation and magnetic activity
在这篇文章中，我们的目标是提供社区的依赖性的宜居带上的恒星质量，金属丰度，旋转，并为各种处方的限制宜居带。我们使用STAREVOL程序来研究宜居带和连续宜居带极限的演化。质量和金属丰度是对宜居带极限影响最大的恒星参数。相反，对于一个给定的恒星质量和金属丰度，恒星自转对这些极限只有很小的影响，不会改变宜居带的宽度。宜居带极限的演化也与恒星活动的演化相关（通过罗斯比数），这取决于所考虑的恒星质量。虽然在大质量恒星的情况下，磁场活动的影响可以忽略不计，但这些影响可能会对M矮星周围行星的可居住性产生强烈影响。因此，恒星活动不能被忽视，并可能对生命的发展有很大的影响，在早期阶段的连续宜居带阶段的低质量恒星。利用观测到的恒星磁场强度的变化趋势，我们还限制了整个恒星演化过程中磁层保护所需的行星磁场（零级）。我们明确的第一次系统的依赖行星的可居住性恒星参数沿低和中等质量的恒星的全面发展。这些结果可以作为外行星可居住性一阶估计的物理输入。
2016-08-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Reduced Diversity of Life Around Proxima Centauri and TRAPPIST-1
最近在Proxima Centauri和TRAPPIST-1周围发现了潜在的可居住系外行星，由于它们具有承载生命的潜力而引起了人们的广泛关注。我们描绘了一个简单的模型，准确地描述了地球上生物多样性的演变。结合这一模型与大气侵蚀的限制和恒星寿命所产生的最大进化时间尺度，我们得出两个惊人的结论：（i）地球类似物轨道低质量的M-矮星是不太可能居住，和（ii）K-矮星和一些G-型恒星有可能承载比地球更复杂的生物圈。因此，未来对生物特征的搜索在针对K型恒星周围的行星时可能有更高的成功机会。
2017-08-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
BinHab: A Numerical Tool for the Calculation of S/P-Type Habitable Zones in Binary Systems
这方面的贡献的目的是介绍数值工具BinHab，一个公开访问的代码，可在得克萨斯大学阿灵顿分校，允许计算的S-型和P-型宜居带的一般二进制系统。
2014-09-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Continuous Habitable Zones: Using Bayesian Methods to Prioritize Characterization of Potentially Habitable Worlds
潜在宜居行星的数量继续增加，但我们缺乏时间和资源来描述所有这些行星的特征。随着$\sim$ 30个已知的潜在可居住行星以及越来越多的候选和确认行星，需要一个强大的统计框架来优先描述这些行星。使用$\sim$ 2戈瑞，它采取了地球上的生命，使一个可检测的影响大气作为基准，我们使用贝叶斯统计方法来确定的概率，一个给定的半径周围的恒星已连续居住2戈瑞。我们进行这种分析的9个潜在的宜居系外行星半径$<$ 1.8 R $_\oplus$和/或行星质量$<$ 10 M $_\oplus$周围的9个低质量的主机恒星（$\sim$ 0.5-1.1 M $_\odot$）测量恒星质量和金属丰度，以及金星，地球和火星。通过分析产生了宿主恒星的年龄。该技术也被用来提供2768低质量恒星（0.5-1.3 M $_\odot$）在TESS连续观察区的年龄估计。
2022-03-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Candidate Planets in the Habitable Zones of Kepler Stars
开普勒任务的一个关键目标是在“宜居带“中发现地球大小的凌日行星，在那里恒星辐照度使类地行星保持温和的气候。对行星半径和辐照度的可靠估计需要精确的恒星参数，但大多数开普勒系统都很微弱，这使得光谱学变得困难，并且需要优先考虑目标。用贝叶斯方法估计了2035颗主星的参数，计算了2738颗候选行星或已确认行星在宜居带内运行的概率p（HZ）。达特茅斯恒星演化计划模型与开普勒输入目录中的光度测量、恒星质量、年龄、金属丰度和距离以及行星过境持续时间的先验进行了比较。分析产生了概率密度函数，用于计算行星半径和恒星辐照度的置信区间，以及p（HZ）。62颗行星的p（HZ）> 0.5，最可能的恒星辐照度在宜居带范围内。其中14颗的半径小于地球的两倍;在半径和辐射度方面最像地球的天体是KOI 2626.01和3010.01，它们绕着晚K/M型矮星运行。开普勒矮恒星中，在可居住带宜居带（eta-Earth）中有地球大小行星的比例为0.46，95%的置信区间为0.31-0.64。来自盖亚任务的视差将使不确定性减少五倍以上，并允许将凌日行星明确分配到开普勒恒星的宜居带。
2013-05-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stable Orbits in the Feeding Zone of the Planet Proxima Centauri c
该研究通过建模星子轨道演化，发现比邻星c行星形成后，部分星子可在其吸积带内稳定轨道或共振中长期存在。
2023-09-01 astro-ph.EP
The Habitability of Proxima Centauri b: II: Environmental States and Observational Discriminants
Proxima Centauri b为了解绕M矮星运行的类地行星的演化和性质提供了前所未有的机会。虽然Proxima Cen b的轨道位于其恒星的宜居带内，但多条看似合理的进化路径可能产生了不同的环境，这些环境可能适合也可能不适合。在这里，我们使用一维耦合气候-光化学模型来生成自洽的大气，用于我们的配套论文中预测的进化情景（Barnes等人，2016）。这些包括高O2，高CO2和更像地球的大气，具有氧化或还原成分。我们表明，这些模拟的环境可以居住或不适合居住在比邻星b的位置在宜居带。我们使用辐射转移模型来生成这些模拟环境的合成光谱和热相位曲线，并使用仪器模型来探索我们区分可能的行星状态的能力。这些结果不仅适用于Proxima Cen b，也适用于其他绕M矮星运行的类地行星。热相位曲线可以提供对大气存在的第一个约束，JWST观测长至7微米可以表征大气热传输和分子组成。JWST不太可能探测到海洋闪烁，但可能在大口径望远镜的范围内。直接成像光谱可以检测O 4，这是大量水分损失和O2保留的诊断，而不是光合作用。同样，在短于2.5 μm的波长处的强CO2和CO波段表明大气中以CO2为主。如果这颗行星适合居住并且挥发物丰富，直接成像将是探测可居住性的最佳手段。具有微生物生物圈的类地行星可以通过CH 4和光合作用产生的O2或烃雾层的存在来识别。
2016-08-30 astro-ph.EP
Exocomets in the Proxima Centauri system and their importance for water transport
冰质小行星和彗星对水的输送情况和效率仍然是行星系最重要的未解决问题之一。对太阳系外彗星动力学的更好理解将提供有关彗星水库的信息，并深入了解水的运输，特别是对宜居带行星的运输。探测到在这个系统的宜居带移动的Proxima Centauri-b（PCb），引发了关于这个星球是否适合居住的争论。在这项工作中，我们专注于系统中另一颗行星的稳定性和小型天体的水运输。我们进行了大量的N体模拟与PCB和外部奥尔特云一样的水库彗星。我们调查与地球的近距离接触和碰撞，这对水的运输很重要。观测者发现了第二颗周期超过60天的行星的迹象。我们的动力学研究表明，在这个系统中的两颗行星是稳定的，即使是更大质量的第二颗行星（~12个地球质量）。此外，我们进行模拟，包括系外彗星，第二颗行星，和二进制阿尔法半人马座的影响。对系外彗星动力学的研究表明，水输运的外部极限约为200天文单位。此外，我们表明，水的运输将是可能的，从一个接近的星子云（1-4 au）。从我们的模拟，基于典型的M星原行星盘，我们估计的水团输送到行星多达51个地球海洋。
2018-08-07 astro-ph.EP
Novel Atmospheric Dynamics Shape Inner Edge of Habitable Zone Around White Dwarfs
本研究利用ExoCAM GCM发现白矮星宜居带内超短周期行星呈现独特的“蝙蝠自转”大气环流，增加云量并减少平流层水汽，使宜居带扩大约50%，有助于JWST未来观测。
2024-06-05 astro-ph.EP astro-ph.SR
Proxima Centauri -- the nearest planet host observed simultaneously with AstroSat, Chandra and HST
我们最近的恒星邻居，比邻星，是一颗光谱类型为M5.5的低质量恒星，在它的宜居带内有一颗类地行星。然而，行星的可居住性取决于色球的高能辐射和宿主恒星的日冕活动。我们报告Astrosat，钱德拉和HST观测Proxima Centauri作为多波长同时观测活动的一部分进行。利用软X射线数据，我们探测了恒星的不同活动状态。我们调查日冕温度，排放措施和丰度。最后，我们将我们的结果与Proxima Centauri的早期观测结果进行了比较
2020-08-17 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Precision Millimeter Astrometry of the $α$ Centauri AB System
半人马座$α$ A是距离太阳最近的太阳型恒星，它提供了最好的机会来发现并最终确定位于其宜居带（HZ）的地球大小的行星。在这里，我们描述了从ALMA计划，以寻找行星的$α$岑AB系统使用差分天文测量毫米波长的初步结果。我们的初步结果包括新的绝对天体测量的自行，轨道运动，视差的$α$岑系统。这些导致对$α$ Cen A和B的物理性质的更好的了解。我们对ALMA的相对天体测量精度的估计表明，我们最终将对1-3 AU轨道上的几十个地球质量的行星敏感，那里被认为存在稳定的轨道。
2021-04-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Long-lived Habitable Zones around White Dwarfs undergoing Neon-22 Distillation
本研究模拟 $^{22}$Ne 蒸馏对白矮星演化的影响，发现该过程可延长宜居带持续时间并使其外移，从而提升这类白矮星孕育生命的潜力。
2025-01-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Stellar activity mimics a habitable-zone planet around Kapteyn's star
卡普坦的恒星是一颗古老的M型亚矮星，被认为是银河系恒星晕群的一员。最近的一项研究声称，根据径向速度（RV）观测，该恒星周围存在两颗超级地球行星。这些候选行星中最里面的一颗--卡普坦b（P = 48天）--位于星周宜居带内。鉴于最近的进展，了解恒星活动在探测行星信号的影响，我们分析了所观察到的HARPS数据的恒星活动的签名。我们发现，虽然Kapteyn的恒星是光度非常稳定，一套光谱活动指数揭示了一个大幅度的旋转信号，我们确定的恒星旋转周期为143天。光谱活动示踪剂与所谓的“行星b”的RV信号有很强的相关性，48天的周期是恒星自转周期的整数分之一（1/3）。我们的结论是卡普坦b不是一颗位于宜居带的行星，而是恒星活动的产物。
2015-06-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Habitable Zones of Rapidly Rotating Main Sequence A/F Stars
我们研究如何快速恒星旋转常见的A/F恒星可以影响行星的可居住性。具体来说，我们的模型如何快速旋转影响行星的辐射，并确定恒星的质量范围$1.3M_\odot\leq M_\star\leq 2.2M_\odot$的宜居带的位置。快速的恒星自转可以极大地改变恒星的光度和光谱能量分布，因此可以影响周围行星的可居住性。质量为$M_\star\gtrsim1.3M_\odot$的恒星通常在接近其分裂速度时旋转，这会导致两种与行星适居性相关的效应。首先，这些恒星扁平成扁球体，极半径较短，赤道半径较长。第二，快速旋转在这些恒星表面上引起了极赤道温度梯度。使用一个一维气候模型，我们计算的内部和外部边缘的宜居带的著名的快速旋转和平均理论恒星在我们的恒星质量范围。我们发现，在一般情况下，快速旋转的原因宜居带居住在更接近比一个非旋转的等效恒星。我们还发现，引力变暗大大减少了恒星的紫外线辐射，这与大质量恒星发出太多紫外线的普遍假设相矛盾。总的来说，我们确定，快速恒星旋转系统的整体可居住性有重要的后果，必须考虑到建模时的系外行星环境和高质量恒星周围的行星观测。
2022-02-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Impact of Stellar Abundance Variations on Stellar Habitable Zone Evolution
径向速度行星搜索所需的高质量光谱非常适合提供大量恒星样本中各种元素的丰度。最常见的元素相对于铁的abducts比率被观察到在行星宿主候选者中变化超过两个因素。这种变化水平对宿主恒星的演化及其宜居带的范围有着重大影响。我们目前的恒星模型的1太阳质量的恒星与自定义的组合物代表了这些非太阳丰度比的全方位。我们发现，来自[O/Fe]的观察范围内的变化的影响是特别引人注目的。在[O/Fe]的观测范围内，某些轨道类别的可居住寿命可能会变化千兆年。
2012-07-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
The habitability of Proxima Centauri b. I. Irradiation, rotation and volatile inventory from formation to the present
Proxima b是一颗最小质量为1.3百万分之一的行星，轨道位于半人马座Proxima的宜居带（HZ）内，这是一颗非常低质量的活跃恒星，也是太阳最近的邻居。在这里，我们调查了一些相关的因素，Proxima b的潜在的可居住性和它的能力，以保持其表面上的液态水。我们通过估计行星当前的高能辐照度来设定阶段，并表明行星目前接收的EUV辐射是地球的30倍，X射线是地球的250倍。我们计算恒星光谱的时间演化，这是必不可少的模拟在比邻星b的一生中收到的通量。我们还表明，Proxima b的平行度可能为零，它的自旋是同步的或在3：2的自旋轨道共振，这取决于行星的偏心率和水平的三轴性。接下来，我们考虑Proxima b的水库存的演变。我们使用我们的光谱能量分布计算从行星的氢损失与改进的能量有限逃逸形式主义。尽管恒星活动水平很高，但我们发现Proxima b在形成后达到1亿至2亿赫兹之前，可能损失的氢少于地球海洋的价值。我们工作中最大的不确定性是初始水预算，它不受行星形成模型的约束。我们的结论是比邻星b是一个可行的候选宜居行星。
2016-09-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
Astrophysical Parameters and Habitable Zone of the Exoplanet Hosting Star GJ 581
GJ 581是一个多行星系统的M矮星宿主。我们使用CHARA阵列的长基线干涉测量，加上三角视差信息，直接确定其物理半径为$0.299 \pm 0.010 R_{\odot}$。利用文献测光数据进行光谱能量分布拟合，确定了GJ 581的有效地面温度$T_{\rm EFF}=3498 \pm 56$ K和光度$L=0.01205 \pm 0.00024 L_{\odot}$。根据这些测量结果，我们重新计算了该系统的宜居带的位置和范围，并得出结论，围绕GJ 581运行的两颗行星，行星d和g，将其全部或部分轨道花费在宜居带内或边缘。
2011-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the enlargement of habitable zones around binary stars in hostile environments
我们调查的假设，即在致密的恒星形成区域的硬化双星周围的宜居带的大小增加。我们的研究结果表明，这一假设基本上是不正确的。虽然某些双星配置允许扩展的宜居带，这样的设置通常要求系统中的所有轨道都接近圆形。在所有其他情况下，行星只有在表现出非常高的气候惯性时才能保持宜居。
2019-06-01 astro-ph.EP
Milankovitch Cycles for a Circumstellar Earth-analog within $α$ Centauri-like Binaries
在$α$ Centauri B的宜居带内运行的地球模拟轨道显示出其倾斜度或轴向倾斜度的巨大变化，这通过改变给定纬度的辐射通量来影响行星气候。我们研究了潜在的影响，通过米兰科维奇循环使用的能量平衡模式与冰盖的这些湿度变化的气候。与以前的研究类似，自旋轨道共振引起的最大幅度的磁共振变化在宜居带内引起雪球状态，而适度的变化可以允许持久的冰帽或冰带。全球冰分布的特定结果可能取决于行星轨道、行星度、自旋岁差、双星轨道以及哪颗恒星类似于地球轨道。相对于双星轨道倾斜的地球类似物可以周期性地通过几个全球冰分布状态过渡，并在冰盖和冰带重叠时冒着冰川失控的风险。在确定恒星双星中行星的潜在可居住性时，由于轨道和自旋动力学，必须更加小心。
2021-11-20 astro-ph.EP
A Catalog of Stellar Evolution Profiles and the Effects of Variable Composition on Habitable Systems
我们提出了0.5 - 1.2 \Msol的恒星演化模型，标度金属丰度为0.1 - 1.5 Z \sol，O/Fe值为0.44 - 2.28 O/Fe \sol。基于恒星质量、有效温度和光度参数化，计算了每个恒星演化轨迹的适宜居带边界随时间的演化。恒星表面量的变化率和周围的宜居带位置是所有三个探索量的强函数。提供了持续可居住或至少2 Gyr可居住的轨道范围。研究结果表明，必须对系外行星的宿主恒星进行详细的化学表征，并考虑其演化历史，以评估在瞬时宜居带中发现的行星是否有足够的时间发展出能够产生可检测生物特征的生物圈。这个模型网格是为天体生物学和系外行星群体设计的，用于有效地描述宿主恒星及其宜居带的时间演化特征，以寻找感兴趣的行星候选者。
2016-12-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
The snow line in viscous disks around low-mass stars: implications for water delivery to terrestrial planets in the habitable zone
水冰或雪线是原行星盘的关键属性之一，它决定了宜居带内类地行星的含水量。它的位置取决于恒星的性质，通过盘的质量吸积率，以及悬浮在盘中的尘埃的大小分布。我们计算雪线的位置从最近的观测质量吸积率和恒星质量的函数。通过将观测到的质量吸积率的色散作为初始盘质量色散的度量，我们发现给定质量的恒星将表现出一系列雪线位置。在一个给定的年龄和恒星质量，所观察到的质量吸积率的分散度为0.4德克斯自然导致雪线位置的分散度为0.2德克斯。对于ISM般的尘埃大小，一西格玛雪线之间的太阳质量恒星的年龄范围从2到5 au的位置。对于更真实的尘埃不透明度，包括更大的颗粒，雪线位于距离恒星近两倍的地方。我们使用这些位置和N体模拟的结果来预测在宜居带中原位形成的类地行星的水量。我们发现，在雪线位置的分散导致大范围的含水量。对于类似ISM的尘埃大小，类太阳恒星周围的可居住区类地行星中有很大一部分保持干燥，并且没有水被输送到低质量M恒星（小于太阳质量的一半）的宜居带。更接近雪线在磁盘与较大的颗粒使水输送到宜居带的一个显着的比例M星和所有FGK星。考虑到它们的数量和行星的出现率较高，M星可能拥有银河系中大多数富含水的类地行星，如果这些行星能够在随后的演化中保持它们的水。
2015-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
The Habitable Zone of Kepler-16: Impact of Binarity and Climate Models
我们继续研究开普勒-16双星系统，它由一颗K型主序星、一颗红矮星和一颗环土星行星组成。作为我们研究的一部分，我们根据不同的气候模型描述了该系统的宜居带。我们还报告了对可能的地球质量特洛伊木马的稳定性调查，同时扩展了B。L. Quarles和合作者在2012年给出。对于气候模型，我们仔细考虑了系统参数的相关性。此外，我们追求新的稳定性模拟的地球质量的物体开始沿开普勒-16 b的轨道。所获得的偏心率分布倾向于接近圆形的值，而倾斜度分布保持平坦。稳定解分布在共轨拉格朗日点附近，从而增强了地球质量特洛伊可能存在于开普勒-16（AB）系统中的可能性。
2018-02-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
No Evidence for More Earth-sized Planets in the Habitable Zone of Kepler's M versus FGK Stars
本研究利用更新参数和候选体可靠性模型重新评估开普勒M矮星宜居带地球大小行星发生率，发现无证据表明其高于FGK星，且样本稀疏限制趋势分析。
2023-10-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Ultraviolet Photometry and Habitable Zones of Over 2700 Planet-Hosting Stars
本研究利用GALEX和Swift UVOT数据对2700多颗行星宿主星开展紫外测光分析，构建测光星表，计算两类宜居带发现不足百颗行星同时位于其中，且证实FUV−NUV色指数更能表征恒星活动，凸显太阳的独特性。
2024-10-31 astro-ph.EP astro-ph.SR
Exomoons in the habitable zones of M dwarfs
M矮星是银河系中大部分系外行星的宿主。其中一些行星，从次地球到超级行星，在其恒星的宜居带（HZ）轨道上运行，尽管许多行星可能具有排除宜居性的表面环境。此外，这些行星周围的系外卫星可能在很长一段时间内存在生命，因此也可能成为生物特征调查的目标。在这里，我们调查的潜在的可居住性，稳定性和探测外行星周围的外卫星绕M矮星。我们首先编制了一份已知M矮星系外行星宿主的更新列表，包括109颗恒星和205颗行星。对于每一个M矮星，我们计算和更新精确的光度与虚拟天文台光谱能量分布分析仪和盖亚DR2天文台，以确定其HZ的内部和外部边界。对于每颗行星，我们检索（或在必要时均匀估计）它们的质量和半径，计算假想卫星的长期动力学稳定性，并确定那些可以支持可居住卫星的行星。我们发现，33个系外行星候选者位于其宿主恒星的HZ，其中四个可能拥有月球到泰坦质量的系外卫星，其时间尺度超过哈勃时间。
2019-12-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumbinary habitable zones in the presence of a giant planet
确定双星系统中的宜居带可能是一项具有挑战性的任务，由于扰动的行星轨道和变化的恒星辐射条件的组合。然而，“动态信息宜居带“的概念使我们能够预测在如此复杂的环境中在哪里寻找宜居世界。动力学上的宜居带在过去曾被用来研究双星系统中的星周行星和巨行星系统中的类地行星的适居性。在这里，我们将这个概念扩展到环双星轨道上的潜在可居住世界。我们表明，宜居带的边界可以找到分析，即使另一个巨大的行星是在系统中存在。通过对开普勒-16、开普勒-34、开普勒-35、开普勒-38、开普勒-64、开普勒-413、开普勒-453、开普勒-1647和开普勒-1661的研究，我们证明了在大多数系统中存在已知的巨行星并不排除存在潜在的宜居世界。在所研究的系统中，开普勒-35、开普勒-38和开普勒-64目前似乎提供了最良性的环境。相比之下，开普勒-16和开普勒-1647不太可能拥有可居住的世界。
2021-03-16 astro-ph.EP
Detectability of Earth-like Planets in Circumstellar Habitable Zones of Binary Star Systems with Sun-like Components
鉴于相当大比例的恒星是太阳系附近的双星或恒星复合体的成员，预计这些双星中有许多拥有行星，甚至可能是可居住的行星。在半人马座阿尔法星系中发现的一颗类地行星支持了这一观点。由于类地行星在这样的系统中可能会经历很强的引力相互作用，传统的方法来确定宜居带，特别是在紧密的S型双星系统中，可能是相当不准确的。然而，这一领域的最新进展允许确定恒星周围允许永久居住的区域。虽然α-Cen Bb的发现表明，利用现有的观测设施可以在太阳型双星中探测到类地行星，但对于宜居带中的地球类似物是否也是如此，还有待证明。我们提供的径向速度和天体测量信号的最大值和RMS值的解析表达式，以及在这样的系统中的类地行星的过境概率，表明第二颗恒星与行星的动力学相互作用确实可能促进行星的检测。作为一个例子，我们讨论了额外的类地行星的平均，扩展，和永久的宜居带周围的半人马座α星系统的可探测性。
2012-12-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
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
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
The Catalog of Earth-Like Exoplanet Survey TArgets (CELESTA): A Database of Habitable Zones around Nearby Stars
在星周宜居带中定位行星是许多系外行星调查的优先事项。天基和地基调查都需要强大的工具集来帮助目标选择和任务规划。我们提出了类地系外行星调查目标目录（CELESTA），这是一个围绕36，000颗附近恒星的宜居带数据库。我们计算了恒星的参数，包括有效温度、质量和半径，并量化了与星周宜居带相对应的轨道距离和周期。我们通过对比CELESTA的计算参数和观测数据来衡量我们预测的准确性。我们通过计算在给定的调查时间内探测的宜居带的数量来确定潜在的投资回报。CELESTA的功能扩展到未来的一个多功能框架，使新的观测进行持续的比较，并重新计算时，更新宜居带模型，恒星温度，或视差数据变得可用。我们希望在数据可用时使用盖亚任务的数据升级和扩展CELESTA。
2016-02-24 astro-ph.EP
Analytical investigation of the decrease in the size of the habitable zone due to limited CO$_2$ outgassing rate
宜居带的概念很重要，因为它集中了对地外生命的科学探索，并有助于规划未来的望远镜。最近的研究表明，如果CO $_2$的释气速率不足以维持高的CO $_2$分压，防止硅酸盐风化作用的去除，那么靠近宜居带外缘的行星实际上可能无法保持温暖和宜居。在本文中，我使用简单的方程的气候和CO $_2$预算的行星在宜居带，可以捕捉系统的定性行为。用这些方程，我推导出一个有效的外边缘的宜居带的分析公式，包括限制所施加的CO $_2$放气率。然后，我表明，气候之间的循环雪球状态和温暖的气候是唯一可能超出这个限制，如果在雪球气候的风化率小于CO $_2$出气率（否则稳定的雪球状态的结果）。我推导出一个分析解决方案的气候周期，包括一个公式，他们在这个限制期间。这项工作使我们能够探索定性的影响风化过程的有效外缘的宜居带，这是很重要的，因为风化参数化是不确定的。
2016-06-09 astro-ph.EP
Fitting Formulas for Determining the Existence of S-type and P-type Habitable Zones in Binary Systems: First Results
本文介绍了获得快速判定双星系统中S型和P型宜居带存在性的拟合公式的初步工作。根据以前的工作，我们计算的气候宜居带的限制，在二进制系统（敏感地依赖于系统参数）的基础上，一个联合约束，包括行星轨道稳定性和宜居区域的一个可能的系统行星。我们还考虑了Kopparapu及其合作者先前获得的行星气候模型的最新结果。拟合方程的基础上，我们的工作提出了选定的情况下。
2016-09-27 astro-ph.EP
Circumstellar Habitable Zones of Binary Star Systems in the Solar Neighborhood
双星和多星系统构成了太阳附近恒星星族总数的一半以上（Kiseleva-Eggleton and Eggleton 2001）。它们的频繁出现以及超过70颗（Schneider et al. 2011）行星已经被发现处于这样的配置-最值得注意的是半人马座α B的大地伴星（Dumusque et al. 2012）-使它们成为寻找可居住世界的有趣目标。最近的研究（Eggl et al. 2012 b，Forgan 2012）表明，尽管引力和辐射环境存在变化，但确实存在行星可以在长期动力学时间尺度上保持在可居住日射限制内的星周区域。在这篇文章中，我们提供了宜居带的19个近S型双星系统的依帕科斯和WDS目录的半长轴之间的1和100 AU。据此，我们解释了第二颗恒星对类地行星的动力学和辐射影响。在提出的19个系统中，17个系统在至少一个组件周围提供动态稳定的宜居带。这17个潜在宜居系统包含5颗F、3颗G、7颗K和16颗M类恒星。由于它们靠近太阳系（d < 31 pc），使得选定的双星成为观测活动的精致目标，我们提供了对偏心拱星轨道上可居住的类地行星产生的径向速度，天体测量和过境签名的估计。
2012-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
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
Calculating the Habitable Zone of Binary Star Systems I: S-Type Binaries
我们已经开发了一个全面的方法来计算的宜居带（HZ）的行星托管的S-型双星系统的边界。我们的方法是通用的，并考虑到两颗恒星的贡献的位置和程度的二进制HZ不同的恒星光谱型。我们研究了双星偏心率和恒星能量分布对宜居带范围的影响。结果表明，在双星的质量比和轨道偏心率的组合允许行星形成围绕恒星的系统进行成功，一个不太明亮的次要的主要的宜居带的位置上的效果一般是可以忽略不计的。然而，当次级更明亮时，它可以影响HZ的范围。我们提出的详细推导我们的方法，并讨论其应用程序的二进制HZ周围的主要和次要的主序星的FF，MM和FM二进制，以及两个已知的行星托管二进制阿尔法岑AB和HD 196886。
2013-09-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Effects of Proxima Centauri on Planet Formation in Alpha Centauri
半人马座比邻星是一颗M矮星，距离半人马座阿尔法双星约15，000天文单位，同向运动，可能在一个松散的轨道上。动态模拟表明，这种配置可以形成一个更紧密的绑定三重系统。作为我们最近的邻居，这些恒星作为潜在的行星宿主引起了极大的兴趣，恒星的动力学决定了系统内任何行星的形成。在这里，我们提出了一个方案的演变阿尔法半人马座A和B和比邻星作为一个三重系统。基于N体模拟，我们确定这条形成的途径是合理的，我们量化的影响，行星形成的半人马座阿尔法双星。我们预计，这种形成的情况可能比在当前配置中形成的系统稍微截断了星周盘，但它很可能不会阻止类地行星形成。我们在这个系统中模拟了行星形成，发现在大多数情况下，可以预期两个或更多的类地行星围绕半人马座阿尔法A或B，在一个区域内运行约2 AU，假设星子和行星胚胎能够首先在系统中形成。此外，类地行星形成和稳定在比邻星的宜居带也是合理的。然而，这些恒星周围没有行星可能表明过去的恒星动力学具有高度破坏性。
2016-08-22 astro-ph.EP
Possibilities of life around Alpha Centauri B
我们对半人马座阿尔法星B周围潜在的岩石系外行星的可居住性进行了初步评估。我们使用了几个指数：地球相似性指数，光合作用的数学模型和生物生产力模型。考虑到系外行星的大气层与当前地球的大气层相似，我们发现地球相似性指数和生物生产力模型的预测一致。光合作用的数学模型显然失败了，因为它没有明确考虑温度。对于半人马座阿尔法B的情况，几次模拟运行给出了11颗行星在宜居带。应用上述指标，我们选择了五个更容易光合生命的系外行星;表明其中两个原则上比地球有更好的条件适合这种生命。
2014-01-10 astro-ph.EP q-bio.OT
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
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
Fitting Formulae and Constraints for the Existence of S-type and P-type Habitable Zones
本文导出了快速判定双星系统中S型和P型宜居带存在性的拟合公式。在前人工作的基础上，我们考虑了气候宜居带的限制，在双星系统（敏感地依赖于系统参数）的基础上，一个联合约束，包括行星轨道稳定性和一个可能的系统行星的适居区。此外，我们采用了Kopparapu及其合作者获得的行星气候模型的最新结果。我们的结果被应用到四个P-型系统（Kepler-34，Kepler-35，Kepler-413和Kepler-1647）和两个S-型系统（TrES-2和KOI-1257）。我们的方法可以衡量这些系统的气候宜居带的存在，在一个简单的方式与观测的不确定性的详细考虑。进一步的应用可能包括对其他现有系统以及将通过今后的观测活动查明的系统的研究。
2017-10-09 astro-ph.EP
Water Planets in the Habitable Zone: Atmospheric Chemistry, Observable Features, and the case of Kepler-62e and -62f
由大量水组成的行星居住在宜居带，预计其表面和大气层具有独特的地球物理学和地球化学。我们探索这些属性的动机是两个关键问题：这些行星是否可以提供宜居条件，以及它们是否表现出可辨别的光谱特征，将水行星与岩石类地行星区分开来。我们表明，最近发现的行星开普勒-62 e和-62 f是第一个可行的候选人的宜居带水行星。我们使用这些行星作为测试案例来详细讨论这些差异。我们生成大气光谱模型，发现潜在的宜居水行星在运输过程中显示出独特的光谱指纹，这取决于它们在宜居带中的位置。
2013-09-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
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 for Earthlike exomoons orbiting Kepler-1625b
最近宣布的一个海王星大小的系外卫星候选者绕着木星大小的物体开普勒-1625b运行，迫使我们重新思考我们对系外卫星及其宿主系外行星的假设。在本文中，我描述了计算的宜居带的类地外卫星在轨道上的开普勒1625 b在各种假设。我发现，候选的系外卫星，开普勒-1625 b-i，目前并不居住在系外卫星宜居带，但可能已经这样做时，开普勒-1625占领的主要序列。如果它拥有自己的月亮（一个“月亮月亮”），这是地球，这可能是一个潜在的居住世界。如果其他的系外卫星围绕开普勒-1625 b运行，那么在主序相期间，有一系列可能的半长轴/偏心率允许一个可居住的表面，同时在开普勒-1625 b-i的扰动下保持动力学稳定。然而，这取决于有效的大气CO $_2$调节。
2018-11-28 astro-ph.EP
Asynchronous rotation of Earth-mass planets in the habitable zone of lower-mass stars
位于低质量恒星宜居带的行星通常被认为处于潮汐同步自转的状态，这将大大影响它们的宜居性。虽然热潮汐导致金星逆行旋转，但简单的尺度论证倾向于将这种特殊性归因于巨大的金星大气层。使用全球气候模型，我们表明，即使是一个相对较薄的大气层可以驱动类地行星的旋转远离同步。我们推导出一个更现实的大气潮汐模型，预测四个异步平衡自旋状态，两个是稳定的，当热潮汐的幅度超过一个阈值，满足了可居住的类地行星与1巴的大气周围的恒星质量超过0.5-0.7Msun。因此，许多最近发现的类地行星可以表现出异步的自旋轨道旋转，即使有一个薄的大气层。
2015-02-23 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
Astrometric Methods for Detecting Exomoons Orbiting Imaged Exoplanets: Prospects for Detecting Moons Orbiting a Giant Planet in $α$ Centauri A's Habitable Zone
提出模拟框架研究通过天体测量信号探测系外卫星，发现专用空间望远镜和39m地基望远镜可在五年任务中探测到环绕 $α$ 半人马座 A 假想巨行星的地球大小卫星。
2025-09-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
