Near the Runaway: The Climate and Habitability of Teegarden's Star b
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Exeter（埃克塞特大学）
该研究通过三维气候模型模拟，评估蒂加登星b在不同辐照度下的宜居性，发现最新辐照度下其宜居，但接近失控阈值，需多模型比较验证。
2025-10-24 astro-ph.EP
Runaway climate cooling of ocean planets in the habitable zone: a consequence of seafloor weathering enhanced by melting of high-pressure ice
在宜居带中被厚厚的海洋覆盖的类地行星（被称为海洋行星）在大多数情况下被推断为具有极热的气候。这是因为海底的${\rm H_2O}$高压（HP）冰阻止了化学风化，从而阻止了大气CO $_2$的去除。然而，以前的研究忽略了高压冰的融化和来自大洋地壳的热通量的水平变化。在这里，我们研究是否高的热通量附近的洋中脊融化的高压冰，从而消除大气${\rm CO_2}$。我们开发了一个地球大小的海洋行星与板块构造不同的海洋质量，其中包括高压冰融化，海底风化和碳酸盐-硅酸盐地球化学碳循环的影响的综合气候模型。我们发现洋中脊附近的热通量高到足以融化冰，使海底风化。与以前的理论预测相反，我们表明，具有巨大海洋的类地行星的气候陷入极冷的（或雪球状态）与CO $_2$ -贫大气。这种极端寒冷的气候主要是因为高压冰融化将海底温度固定在融化温度，从而保持高风化通量，而不管地面温度如何。我们估计，海洋行星的海洋质量是地球海洋质量的几十倍，不再保持温和的气候。这些结果表明，即使在太阳系以外的宜居带中也存在气候极冷的类地行星，因为行星形成理论预测的富含水的行星频率很高。
2019-07-12 astro-ph.EP
Extreme Water Loss and Abiotic O$_2$ Buildup On Planets Throughout the Habitable Zones of M Dwarfs
我们表明，类地行星的宜居带的M矮星年龄比$\sim$ 1 Gyr可能已经在失控的温室几百万年后，由于恒星的扩展前主序星阶段，提供他们的形式与丰富的地表水。这种长时间失控的温室可能会导致行星进化与地球不同。在这个早期失控阶段，水蒸气和氢/氧逃逸到太空的光解可能导致整个宜居带的行星失去几个地球海洋的水，无论逃逸是能量有限还是扩散有限。我们发现，水的损失量与行星质量成比例，因为扩散限制的氢逃逸通量与行星表面重力成正比。除了经历潜在的干燥之外，表面氧气吸收效率低下的行星可能会积累数百到数千条非生物产生的O $_2$，导致潜在的生命误报。O $_2$的积累量也与行星质量成比例;我们发现O $_2$以恒定的速度积累，这是由扩散控制的：在地球质量的行星上，$\sim$ 5巴/百万年，在超级地球上，高达$\sim$ 25巴/百万年。因此，最近在宜居带发现的一些超级地球，如GJ 667 Cc，由于失去了多达10个地球海洋的水，可能已经积累了多达2000巴的O $_2$。一颗行星的命运在很大程度上取决于极紫外线通量、失控状态的持续时间、初始水含量以及表面吸收氧气的速率。在一般情况下，我们发现，高光度的初始阶段可能会妥协的可居住性许多类地行星绕低质量恒星。
2014-12-02 astro-ph.EP
UV Surface Environments and Atmospheres of Earth-like Planets Orbiting White Dwarfs
围绕白矮星运行的类地系外行星将暴露在与地球不同的紫外线环境中，影响其大气光化学和紫外线表面环境。使用耦合的1D气候光化学代码，我们模拟大气中的类地行星的可居住区的白矮星的地面温度在6000 K和4000 K之间，对应于约70亿年的白矮星演化，以及讨论行星模型的演变过程中的宜居带。
2018-06-28 astro-ph.EP
A super-Earth-sized planet orbiting in or near the habitable zone around Sun-like star
我们在一颗类太阳恒星的宜居带内或附近发现了一颗超级地球大小的行星。它的宿主是开普勒69，一颗13.7等的G4 V型恒星。我们检测到两组周期性的过境信号在三年的流量时间序列的开普勒-69，获得与开普勒航天器。使用非常高精度的开普勒测光和后续观测，我们认为这些信号代表行星凌日的置信度> 99.1%。内行星开普勒-69b的半径为2.24+/-0.4地球，每13.7天绕主星一周。外行星开普勒-69c是一颗超级地球大小的天体，半径为1.7+/-0.3地球，轨道周期为242.5天。假设开普勒69 c的平衡温度为299 +/- 19 K，这使得这颗行星接近主星周围的宜居带。这是开普勒发现的在类太阳恒星的宜居带内或附近运行的最小行星，代表着在寻找第一个真正的地球类似物的道路上迈出的重要一步。
2013-04-17 astro-ph.EP
Dependence of the onset of the runaway greenhouse effect on the latitudinal surface water distribution of Earth-like planets
液态水是影响类地行星气候和可居住性的最重要物质之一。当行星接受的日射量超过一定值时，液态水就会完全蒸发，这个值被称为失控的温室阈值。这个门槛形成了宜居带的最内部界限。在这里，我们调查的地表水的分布对失控的温室效应阈值地球大小的行星使用三维动态大气模型。我们考虑了一个1巴的大气层，其组成与目前地球的大气层相似，地表水呈带状均匀分布。正如以前的研究已经表明，我们还认识到两种气候制度：陆地行星制度，其中有干燥的低纬度和潮湿的高纬度地区，和水行星制度，这是全球潮湿。我们发现，每个政权是由哈德利环流的宽度，地表水的量，和行星地形控制。我们发现，失控的温室阈值不断变化的地表水分布从约130%（水行星）到180%（陆地行星的极端情况下），目前在地球轨道上的日射量。我们的研究结果表明，宜居带的内边缘不是一个单一的尖锐边界，而是一个边界，其位置取决于行星表面条件，如地表水的数量。由于陆地行星有更宽的宜居带和更少的云层覆盖，陆地行星将是未来观测行星宜居性的好目标。
2018-01-22 astro-ph.EP
Searching for Terrestrial Planets Orbiting in the Habitable Zone of Ultra-Cool Stars and Brown Dwarfs
我们建议使用开普勒在2轮模式进行详细的搜索地球大小的行星轨道的超冷恒星和棕矮星（光谱型从M7到L3）。这类天体为系外行星勘测提供了若干优势。首先，超冷恒星和褐矮星体积较小，因此行星与恒星的面积比有利。第二，由于它们的有效温度低，它们的宜居带的内缘非常接近（只有2到3天）。第三，我们的目标在红外波长处很明亮，这将使详细的后续研究成为可能。因此，我们的计划代表了一个独特的机会，可以找到一个过境地球大小的系外行星，其大气特征（包括生物特征）可以用JWST等即将到来的设施进行检测。这样的系外行星还没有被发现。两轮模式下的开普勒提供了所需的稳定性和测光精度，使这次调查成功。我们最初的目标样本包括60颗超冷恒星和褐矮星，我们希望从中至少检测到一颗凌日行星。我们建议对每个放射源进行4天的监测，因此项目总持续时间约为240天。
2013-09-04 astro-ph.EP
Climate Bistability at the Inner Edge of the Habitable Zone due to Runaway Greenhouse and Cloud Feedbacks
本文利用两柱两层气候模型研究宜居带内边缘气候双稳态的物理机制，证明失控温室效应与云反馈耦合导致该双稳态，并确定控制分岔位置和双稳态大小的关键参数，为JWST目标优先排序和观测解释提供依据。
2024-08-22 astro-ph.EP physics.ao-ph
A Mini-Neptune and a Venus-Zone Planet in the Radius Valley Orbiting the Nearby M2-dwarf TOI-1266: Validation with the Habitable-zone Planet Finder
我们报告了TESS任务观测到的两颗行星绕附近（36 pc）M2矮星TOI-1266运行的验证。内行星是次海王星大小（$R=2.46 \pm 0.08 R_\oplus$），轨道周期为10.9天。外行星的半径为$1.67_{-0.11}^{+0.09} R_\oplus$，位于系外行星半径谷--岩石行星和气体行星之间的过渡区域。这颗外行星的轨道周期为18.8天，其日射通量是地球的2.4倍，与金星的日射通量相似。使用精确的近红外径向速度与宜居带行星光谱仪，我们把$15.9 M_\oplus$和$6.4 M_\oplus$的质量上限为95%的置信度的内部和外部行星，分别。一个更精确的行星c的质量约束，可实现与当前的RV仪器给定的主机恒星亮度（V=12.9，J=9.7），将产生进一步的见解塑造的系外行星半径谷的主导过程。
2020-06-19 astro-ph.EP
Suppression of the water ice and snow albedo feedback on planets orbiting red dwarf stars and the subsequent widening of the habitable zone
M星占了主序星的80%，因此它们的行星系提供了寻找可居住行星的最佳机会，即：表面有液态水的那些。我们已经模拟了宽带反射率或水冰和雪的模拟行星表面的轨道上观察到的红矮星（或M星）使用光谱分辨数据的地球的冰冻圈。在波长大于1的雪和冰的反射率的逐渐减少？m，再加上M星在这些相同的较长波长下发射出相当大一部分辐射，这意味着绕M星运行的行星上的冰和雪的反射率远低于地球上的值。我们的研究结果意味着，冰/雪的气候反馈是显着较弱的行星绕M型恒星比行星绕G型恒星，如太阳。此外，如果考虑到冰冻层温度的光谱变化，有大量冰雪覆盖的行星对于给定的恒星通量将有显着更高的地面温度，这反过来意味着M星周围的宜居带的外边缘可能比以前认为的距离母星10-30%。
2011-11-23 astro-ph.EP physics.ao-ph
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
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
Predicted diversity in water content of terrestrial exoplanets orbiting M dwarfs
围绕M矮星的系外行星调查发现了越来越多的具有类似地球日射的系外行星。预计其中一些行星是岩石行星，具有有利于表面液态水的温和气候的潜力。然而，各种模型预测，在M矮星周围的经典宜居带中轨道运行的类地行星没有水或水太多，这表明M矮星周围的宜居行星可能很罕见。在这里，我们提出了一个更新的行星人口合成模型的结果，其中包括水富集在原始大气中的影响，所造成的大气氢氧化的岩石材料从传入的星子和岩浆海洋。我们发现，这种原始大气中的水生产被发现显着影响陆地岩石水行星的出现，产生不同的水含量。我们估计，5-10%的行星与大小$<1.3 R_\oplus$轨道早中期M矮星有适当的海水量的可居住性。这样的发生率将足以通过正在进行的和不久的将来的M-矮行星调查任务来检测潜在的宜居行星。
2022-09-29 astro-ph.EP
The influence of surface $CO_{\mathrm{2}}$ condensation on the evolution of warm and cold rocky planets orbiting Sun-like stars
宜居带是恒星周围的区域，在那里，液态水可以稳定地存在于行星表面。它的宽度通常被认为是由碳酸盐-硅酸盐循环的效率决定的，这种循环在我们的星球上维持了数十亿年的可居住表面条件。这种循环可能会被大量的$CO_{\mathrm{2}}$冰的表面凝结所抑制，这很可能发生在大气$CO_{\mathrm{2}}$含量足够高的遥远行星上。这样的过程可能会将$CO_{\mathrm{2}}$冰永久地困在行星内，威胁到它的长期可居住性。最近的工作已经模拟了最初围绕太阳运行的冰冷行星体的这种情况。在这里，我们使用一个先进的能量平衡模型来考虑最初温暖和寒冷的快速旋转的行星绕F-K恒星。我们表明，轨道距离的范围内发生显着的表面$CO_{\mathrm{2}}$冰冷凝显着减少的热启动行星。恒星类型并不影响这一结论，尽管表面$CO_{\mathrm{2}}$冰在较热恒星周围的宜居带的较大部分上凝结。因此，热启动模拟与1-D模型的预测是一致的，这表明在这些早期的模型中的经典宜居带限制仍然有效。我们还发现，冷启动模拟表现出的趋势是一致的，与以前的工作为太阳，虽然我们现在扩展到其他恒星类型的分析。
2021-03-30 astro-ph.EP
Atmospheric reconnaissance of the habitable-zone Earth-sized planets orbiting TRAPPIST-1
七颗适宜于大气研究的温带地球大小的系外行星穿过附近的超冷矮星TRAPPIST-1（参考文献1，2）。它们的大气状态是未知的，可能从扩展的原始氢为主的耗尽大气（参考文献3-6）。特别是氢是一种强大的温室气体，可能会阻止内行星的可居住性，同时使外行星的可居住性成为可能（参考文献6-8）。一个主要由氢组成的大气层，如果没有云的话，应该会在凌日期间产生明显的近红外光谱特征。对最内层行星的观测已经排除了这种特征（参考文献9）。然而，最外层的行星更有可能维持着这样一个类似海王星的大气层（参考文献10，11）。在这里，我们报告了在系统的宜居带内或附近的四颗行星的观测结果，行星表面可能存在液态水的星周区域（参考文献12-14）。这些行星在近红外波段也没有表现出明显的光谱特征，这排除了TRAPPIST-1 d、e和f的无云氢主导大气，其显著性分别为8、6和4 sigma。这样的大气层并不排除在行星g之外。由于高海拔的云和霾是不预期在氢占主导地位的大气层中的行星与这样的太阳辐射（参考文献15，16），这些观察进一步支持他们的陆地和潜在的可居住的性质。
2018-02-06 astro-ph.EP
The Ice Coverage of Earth-like Planets Orbiting FGK Stars
围绕FGK恒星运行的宜居行星的光度和光谱特征可能会受到表面冰覆盖的调制。为了估计它的频率和位置，我们用一维能量平衡模型模拟了假设行星的气候，并假设这些行星具有与现代地球相似的性质（质量，地理，大气）。我们首先模拟了具有固定旋转轴和圆形轨道的行星，发现绝大多数（>90%）具有可居住表面的行星没有冰。对于有部分冰覆盖的行星，冰盖（位于两极的年际冰）的参数空间大约与“冰带”（位于赤道的年际冰）一样大，但冰带只存在于陆地上。然后，我们进行了模拟，通过强迫正弦轨道和旋转振荡的频率和振幅范围内模仿来自其他行星的扰动。我们假设最初的无冰表面，并设置初始偏心率分布，以反映已知的系外行星，而初始偏心率分布匹配行星形成的预测，即有利于90度。对于这些动态的情况下，我们再次发现，约90%的宜居行星是免费的表面冰的冰的覆盖范围的假设。围绕F矮星运行的行星有冰冠的可能性是冰带的三倍，但围绕K和G矮星运行的行星有冰带的可能性是冰冠的两倍。在某些情况下，行星表面的冰可以在赤道和极地之间循环。未来对可居住行星的直接成像调查可能能够验证这些预测。
2021-12-06 astro-ph.EP
Absence of a Runaway Greenhouse Limit on Lava Planets
本研究通过纳入岩浆海洋挥发分溶解、多组分大气及地幔相关平衡化学过程扩展气候建模，发现熔岩行星不存在纯蒸汽模型中的失控温室热极限，揭示气候演化存在滞后性，挑战了传统基于辐照的宜居带定义方法。
2025-05-16 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
Helium escaping from the atmosphere of a nearby rocky exoplanet orbiting in a habitable zone
Harvard University（哈佛大学）；Carnegie Science Observatories（卡内基科学天文台）；Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森天体物理中心）；School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University（哈佛工程学院与应用科学学院）；Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院卡弗里天体物理学与空间研究所）；Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院地球、大气和行星科学系）；Earth and Planets Laboratory, Carnegie Institution for Science（卡内基科学机构地球与行星实验室）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Department of Physics & Astronomy, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学物理与天文系）；Department of Physics, Washington University（华盛顿大学物理系）
研究对LHS 1140b这颗位于宜居带的岩石系外行星进行光谱观测，通过近红外凌星光谱发现其大气有氦逃逸且随时间变化，解释结果与大气分馏模型一致，同一系统中更小且辐照更强的LHS 1140c未检测到氦吸收。
2026-07-17 astro-ph.EP
Habitable Planets Around White and Brown Dwarfs: The Perils of a Cooling Primary
白矮星和棕矮星是明亮到足以支持日照宜居带（IHZ）的天体。与燃烧氢的恒星不同，它们随着时间的推移而冷却并变得不那么明亮，因此它们的IHZ随着时间的推移而移动。IHZ的内边缘被定义为行星可能进入潮湿或失控温室的轨道半径，这种现象可以永远去除行星表面的水。因此，随着IHZ的移动，进入它的行星可能不再有任何水，仍然不适合居住。此外，IHZ与主星的距离非常近，这使得人们担心潮汐加热也可能足够强，甚至在轨道偏心率小到10^-6的情况下也会引发失控的温室效应。由于行星平流层中的紫外光子的光解作用，水的损失发生，随后是氢的逃逸。年轻的白矮星会发射大量这样的光子，因为它们的地面温度超过10^4 K。褐矮星的情况不太清楚，因为观测数据不能很好地限制它们的早期活动和紫外辐射。尽管如此，这两种类型的行星都面临着永远无法达到可居住条件的风险，但围绕白矮星运行的行星可能比围绕棕矮星运行的行星更不可能维持生命。我们考虑了候选行星KOI 55.01和55.02的未来可居住性，发现它们不太可能变得适合居住。
2012-11-27 astro-ph.EP
Magnetospheric Structure and Atmospheric Joule Heating of Habitable Planets Orbiting M-dwarf Stars
利用一组磁流体力学（MHD）模型研究了M型矮星在可居住带宜居带内的磁层结构和电离层焦耳加热。恒星风的解决方案是用来驱动一个模型的行星磁层，这是一个模型的行星电离层耦合。我们的模拟显示，近距离可居住行星周围的空间环境是极端的，恒星风等离子体条件沿着行星轨道从亚阿尔夫文到超阿尔夫文变化。结果表明，磁层结构发生了显著的变化，在超阿尔文区形成了弓形激波，而在亚阿尔文区没有弓形激波形成。这些行星大部分时间居住在亚阿尔夫文区，大气保护很差。由于行星与恒星风的相互作用，在大气层顶部提供了大量的焦耳加热。对于稳态解，加热约为总入射恒星辐射的0.1- 3%，而对于含时解，加热增加了50%.这里获得的显著焦耳加热应该在可居住行星的大气层模型中考虑大气层厚度，顶侧温度和密度，大气压力的边界条件，以及粒子辐射和传输。
2014-05-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
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
O2- and CO-Rich Atmospheres for Potentially Habitable Environments on TRAPPIST-1 Planets
附近M矮星的小型系外行星为在未来十年内发现和描述可居住世界提供了可能性。TRAPPIST-1是一颗超冷的M型矮星，最近被发现有七颗地球大小的行星，主要由岩石组成。行星e、f和g的表面可能有一个液态水海洋，只要有适当的N2和CO2大气。特别是，气候模型表明，行星e和f可以维持全球液态水海洋，分别为>=0.2 bar CO2 + 1 bar N2或>=2 bar CO2。这些大气层受到恒星适度活跃色球层的紫外线辐射，这种辐射的后果是未知的。在这里，我们表明，由辐射驱动的化学反应可以产生并保持超过0.2巴的O2和0.05巴的CO，如果CO2>=0.1巴。在某些边界条件下，O2和CO的丰度可以上升到1 bar以上。由于这种O2-CO失控，TRAPPIST-1行星上的可居住环境需要富含O2和CO的大气层与共存的O3。唯一能防止这种失控的过程是海洋中O2和CO的直接重组，这是一种生物促进的反应。我们的研究结果表明，O2，O3和CO应该被认为是一起CO2作为主要分子在寻找大气签名从温带和岩石行星的TRAPPIST-1和其他M矮星。
2019-12-05 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
The Bio-habitable Zone and atmospheric properties for Planets of Red Dwarfs
开普勒的数据显示，围绕红矮星（RD）运行的可居住小行星非常丰富，因此可能是寻找生物标志物和生命的有希望的目标。在RD的宜居带内运行的行星足够接近，可以被潮汐锁定。最近的一些研究对绕着RD运行的行星是否有能力支持生命产生了怀疑。与此相反，它表明，温度适合液态水，甚至有机分子可能存在于潮汐锁定的行星上的大范围的大气层的RD。绘制了地面温度分布图，它是辐射、温室因子和热量循环的函数。导出了可居住性边界及其对大气性质的依赖性。扩展我们以前对潮汐锁定行星的分析，我们发现潮汐锁定以及RD和K型恒星的同步（不完全锁定）行星可能支持生命，轨道距离和大气条件的范围比以前想象的更广。特别是，有人认为，在潮汐锁定和同步轨道的RD和K型恒星的行星上，可能存在生命的环境，有条件支持氧气光合作用，这在地球上是复杂生命的关键。综述了不同的气候预测和潮汐锁定对假定复杂生命的生物学意义。我们表明，当考虑到连续辐射的影响，光合有效辐射（PAR）潮汐锁定的行星，即使是RD，可以产生一个高的潜在植物生产力，在类似的仲夏生长在地球上的高纬度地区。等待TESS和JWST的发现，我们讨论了上述论点对检测生物标志物（如液态水和氧气）以及生物行星和生命丰度的影响。
2019-07-24 astro-ph.EP
High resolution Spectra of Earth-Like Planets Orbiting Red Giant Host Stars
在不久的将来，我们将拥有地面和空间望远镜，用于观测和确定类地行星的特征。虽然人们的注意力集中在围绕主序星运行的系外行星上，但已经发现了150多颗系外行星围绕红巨星运行，这就引出了一个有趣的问题：在红巨星的宜居带中运行的岩石世界是什么样的，以及如何描述它们。我们模拟反射和发射光谱的类地行星轨道的宜居带的红巨星主机与地面温度之间的5200和3900 K在地球等效距离，以及模型的行星光谱在其主机的整个演变。我们提出了一个高分辨率的光谱数据库的类地行星轨道在红巨星宜居带从可见光到红外线，以评估表征大气特征的可行性，包括生物特征的行星与即将到来的地面和空间为基础的望远镜，如极大望远镜和詹姆斯韦伯太空望远镜。
2020-10-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Plausibility of Capture into High-Obliquity States for Exoplanets in the M Dwarf Habitable Zone
研究了M矮星宜居带系外行星被捕获至Cassini State 2高倾斜角状态的可能性，发现75%的行星可能被激发并维持高倾斜角，这对理解银河系中最常见的温和行星具有重要意义。
2024-11-16 astro-ph.EP
Tides Tighten the Hycean Habitable Zone
本文纳入恒星—行星潮汐作用重估 Hycean 行星宜居带，证明中等偏心率引发的潮汐加热会在更大轨道半径处截断宜居带。
2025-06-14 astro-ph.EP
The Role of Magma Oceans in Maintaining Surface Water on Rocky Planets Orbiting M-Dwarfs
本研究通过0维箱式模型揭示，岩浆海洋的持续时间和深水循环可帮助M矮星周围的类地行星保留表面水，维持宜居条件，避免干燥。
2023-10-11 astro-ph.EP
The Influence of Clouds and Deuterium-Burning on Brown Dwarf Habitable Zones
The University of Arizona（亚利桑那大学）
本文通过现代棕矮星演化模型研究了云和氘燃烧对棕矮星宜居带的影响，发现云和氘燃烧可使行星在宜居带内停留时间延长，形成氘'甜点'。
2026-03-30 astro-ph.EP
Stellar control on atmospheric carbon chemistry, CO runaway, and organic synthesis on lifeless Earth-like planets
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；National Institute for Environmental Studies（国立环境研究所）
研究恒星类型和轨道距离对无生命地球类行星大气碳化学的影响，揭示CO失控和有机合成的关键因素。
2026-01-09 astro-ph.EP
Water Evolution & Inventories of Super-Earths Orbiting Late M Dwarfs
本研究模拟了晚期 M 矮星宜居带内类地行星的水循环与流失，发现初始水量决定其最终演化为类地表面、海洋世界或干涸表面，且 Dune 行星可能比预期更少。
2024-08-27 astro-ph.EP
How does Background Air Pressure Influence the Inner Edge of the Habitable Zone for Tidally Locked Planets in a 3D View?
利用三维大气环流模式（AGCM）ExoCAM研究了不同背景N2表面压力（标记为pN 2）对M矮星周围1：1潮汐锁定行星的宜居带内缘的影响。在我们的实验中，当改变恒星通量时，旋转周期是固定的，以便更清楚地隔离pN 2的作用。我们发现逃逸温室的恒星通量阈值是pN 2的非单调函数。这是由于五个过程的竞争效应：压力加宽，热容量，直减率，相对湿度和云。这些相互竞争的过程增加了预测宜居带内边缘位置的复杂性。对于一个60个地球日的慢自转轨道，在pN 2为0.25、1.0和4.0巴的条件下，失控温室开始的临界恒星通量分别为1700- 1750、1900- 1950和1750- 1800 W m $^{-2}$，表明pN 2的影响幅度在~ 13%以内。对于快速旋转轨道，改变pN 2对内边缘的影响较小，在~ 7%的范围内。此外，我们表明，瑞利散射效应作为不同的pN 2是不重要的内边缘，由于云散射的掩蔽效应和强烈的短波吸收水蒸气在炎热的气候。未来的工作，使用AGCM有不同的云和对流计划和云解析模式有明确的云和对流需要修改这个问题。
2020-10-04 astro-ph.EP
Which type of planets do we expect to observe in the Habitable Zone?
我们利用多普勒光谱和凌日技术探测到的类地行星样本，探讨了行星轨道参数与其宿主恒星金属丰度的关系。我们证实了之前的结果（尽管仍然是基于小样本的行星），即围绕富含金属的恒星运行的超级地球并不像我们观察到的那样远离它们的宿主恒星。这些超级地球的轨道与金属丰富的主机通常不会达到宜居带（HZ），使他们非常热，不适合居住。我们发现，HZ中的大多数已知行星都围绕着它们的GK型宿主运行，这些宿主金属贫乏。在HZ的行星的金属贫乏的性质表明相对于Si和相对于Fe的高Si丰度的高Mg丰度。这些结果使我们推测HZ行星可能在古代银河系中更频繁，并且具有与我们地球不同的成分。
2016-01-14 astro-ph.EP
A Super-Earth Orbiting Near the Inner Edge of the Habitable Zone around the M4.5-dwarf Ross 508
我们报告了近红外径向速度（RV）发现一个超级地球行星的10.77天的轨道周围的M4.5矮罗斯508（$J_\mathrm{mag}=9.1$）。使用斯巴鲁望远镜IRD（红多普勒）仪器的精密RV，我们推导出$3.92^{+0.60}_{-0.58}$ ${\rm m\,s}^{-1}$的半振幅，对应于具有最小质量$m \sin i = 4.00^{+0.53}_{-0.55}\ M_{\oplus}$的行星。我们没有发现证据的显着信号在检测期间的光谱恒星活动指标或MEarth测光。罗斯508 b的半长轴为$0.05366^{+0.00056}_{-0.00049}$ au。这使得轨道平均日射量$\approx$是地球的1.4倍，使罗斯508 b接近其恒星的宜居带的内边缘。我们已经探索了一种可能性，即这颗行星有一个高偏心率，它的宿主在一个广阔的轨道上有一个额外的未经证实的伴星。我们的发现表明，近红外RV搜索可以在寻找像Ross 508这样的冷M矮星周围的低质量行星方面发挥关键作用。
2022-05-24 astro-ph.EP
The Importance of Multiple Observation Methods to Characterize Potentially Habitable Exoplanets: Ground- and Space-Based Synergies
发现真正适合居住的系外行星将是科学史上最重要的事件之一。然而，系外行星上可居住环境的性质和分布目前不受限制。系外行星革命教会我们期待惊喜。因此，需要多功能的、有能力的观测站和多种观测技术来研究可居住环境的全部多样性。在这里，我们总结了观测围绕M矮星与FGK矮星运行的行星的挑战和机遇，这些行星最好用不同的方法进行观测。
2018-03-08 astro-ph.EP
The remote detectability of Earth's biosphere through time and the importance of UV capability for characterizing habitable exoplanets
迄今为止，在我们的太阳系之外已经发现了数千颗行星，其中数十颗是岩石组成的，并在其宿主恒星的星周宜居带内运行。太阳系以外生命探测的下一个前沿将是详细描述潜在可居住世界的大气特征，从而迫切需要全面了解控制大气生物特征出现和维持的因素。理解地球系统演化是这一追求的核心，对地球演化的精确理解可以为系外行星科学的观测和解释框架提供实质性的见解。使用这个框架，我们认为，在这里，紫外线观测可以帮助有效地减轻“假阳性”的情况下，基于氧的生物特征，而“假阴性”的情况下，可能是一个重要的问题，缺乏紫外线能力的生物特征调查。展望未来，我们认为，良好的解决紫外线观测将是至关重要的近期体积有限的调查，可居住的行星轨道附近的类太阳恒星，并将提供潜在的生物特征检测在最多样化的光谱还原，弱含氧，和氧可居住的类地行星。
2019-03-13 astro-ph.EP
Less effective hydrodynamic escape of H$_2$-H$_2$O atmospheres on terrestrial planets orbiting pre-main sequence M dwarfs
目前在M矮星周围的宜居带的类地行星可能经历了长期失控的温室条件，因为在其主序前阶段，宿主恒星的光度缓慢下降。因此，它们可能已经失去了大部分的大气层，包括高浓度的水蒸气，这是由于强烈的恒星XUV辐射引起的流体动力学逃逸造成的。然而，大气逃逸率仍然高度不确定，部分原因是缺乏对逃逸外流中辐射冷却效应的了解。在这里，我们进行1-D流体动力学逃逸模拟H $_{2}$ -H $_{2}$ O大气质量为$1M_{\oplus}$的行星上考虑辐射和化学过程，以估计大气逃逸率，并遵循大气演变在早期失控温室阶段。我们发现，由于H $_{2}$ O和化学产物OH、H $_{3}^{+}$的辐射冷却所造成的能量损失，大气逃逸率随H $_{2}$ O/H $_{2}$比值的增大而减小：当H $_{2}$ O/H $_{2}=0.1$为基础值时，H $_{2}$的逃逸率比纯氢大气的逃逸率小一个数量级. H $_{2}$逃逸的时间尺度超过了早期失控温室阶段的持续时间，这取决于初始大气量和成分，表明H $_{2}$和H $_{2}$ O可以在失控温室阶段结束后留下。我们的研究结果表明，在M矮星周围的一些类地行星上可能形成温和的、有海洋的还原环境。
2022-07-14 astro-ph.EP
Exoplanets beyond the Conservative Habitable Zone: I. Habitability
本研究通过细化早期宜居带模型、引入潮汐锁定行星的解析气候模型，拓展了保守宜居带的内外边界，可解释JWST探测到的近M矮星温暖超级地球的水汽信号，也涵盖了冰下水导致的外扩情况。
2025-10-01 astro-ph.EP
New models of reflection spectra for terrestrial exoplanets: Present and prebiotic Earth orbiting around stars of different spectral types
为了从未来观测到的光谱中识别出可居住的系外行星，我们提出了新的反射光谱模型和几何模型，用于在光谱型F，G，K和M恒星的可宜居带内运行的现代和前生物（3.9 Ga）类地系外行星。我们计算出行星的各种大气和表面成分。作为潜在生物特征和温室因子的分子被纳入我们的模型大气中。固体和液体物质的各种组合，如海洋，海岸，由树木，草，沙子或岩石组成的土地，决定了行星的表面覆盖度。还提供了一组九颗潜在宜居行星的几何反射光谱和模型反射光谱，包括Proxima Centauri b，TRAPPIST-1d，Kepler-1649 c和Teegarden的Star-b。我们采用的不透明度数据来自使用开源软件包外传输，并采用不同的大气温度-压力的配置文件，这取决于类地系外行星的属性。通过数值求解多次散射辐射转移方程，建立了模型反射光谱。我们通过与其他研究者发表的模型进行比较，验证了我们的模型在一些特定情况下的反射光谱。我们证明，前生物类地系外行星和目前的类地系外行星，其大气中的温室气体量增加，在光学散射更多的星光。我们还提出了现代和前生物类地系外行星与多云和无云的大气的透射光谱。
2023-03-01 astro-ph.EP
The detectability of habitable exomoons with Kepler
本文利用凌日时变（TTV）和凌日时持续时间（TDV）结合开普勒测光研究了M矮星系中围绕巨行星运行的可居住系外卫星的可探测性。模拟了质量为0.5 Msun、半径为0.55 Rsun的M矮星周围各种构型系统的光变曲线。类地行星巨行星最有可能拥有可居住的系外卫星，它们被认为具有岩石超级地球质量的卫星。利用TTV和TDV信号之间的相位相关性来测量探测能力。由于TDV信号通常比TTV信号弱，因此外来子检测的确认将取决于能够检测TDV信号。我们发现，外卫星围绕行星轨道内的M-矮星的主恒星的宜居带可以产生可检测的TTV和TDV签名与开普勒级测光。虽然行星周期和月球周期之间的混叠可能会阻碍外行星的检测，但我们在模拟中也发现了一些强相关性的特征（例如，相关性：>0.7），这将提供令人信服的exomoon签名。随着红噪声恒星变率的增加，相关性通常会减弱。然而，行星质量小于25 Mearth，卫星质量为8-10 MeEarth，行星和月亮周期的特定值的模拟例子仍然在25-50%的情况下产生可检测的相关性。我们的模拟表明，开普勒提供了一个最好的exomoon检测的机会。
2013-04-10 astro-ph.EP
The effect of a biosphere on the habitable timespan of stagnant-lid planets and implications for the atmospheric spectrum
本研究通过模型探讨生物圈对类地停滞盖行星宜居时间跨度的影响，发现生物风化可延长宜居期约10亿年，并在大气光谱中留下可观测的CO₂和CH₄特征，为识别宜居系外行星提供新途径。
2024-12-16 astro-ph.EP
Runaway greenhouse effect on exomoons due to irradiation from hot, young giant planets
开普勒太空望远镜已经探测到小到地球月球的物体的凌日，小到0.2地球质量的卫星可以通过其宿主行星的凌日时间和凌日持续时间的变化在开普勒数据中探测到。在恒星宜居带（HZ）的巨型行星周围，如此巨大的卫星可以作为地外生命的栖息地。在这里，我们评估了由于来自地球的广泛加热，系外卫星处于失控温室（RG）状态的危险。我们应用预先计算的巨行星的演化轨迹来计算月球上入射的行星辐射作为时间的函数。恒星通量的总能量预算，从行星的照明，和潮汐加热的卫星相比，月球的临界通量经历RG效应。一颗质量为13亿木星的行星照射到一颗地球大小的卫星上，距离木星半径为10倍，可以在月球上驱动RG状态约2亿年。如果加上相当于地球从太阳接收到的恒星照明，RG大约维持5亿年。在1000万年后，行星的可居住边缘向内移动了大约6个行星半径。在轨道偏心率为0.1的外卫星会经历强烈的潮汐加热;它们必须在1亿年后（分别在恒星HZ的内边界和外边界）绕着一个13亿木星质量的宿主运行，超过29或18木星半径，并且在1亿年后超过13木星半径（在两种情况下）才能居住。如果一个大约地球大小的卫星将在一颗巨大行星的轨道上被探测到，如果这个双星将在恒星HZ轨道上运行，那么恢复月球的轨道历史将是至关重要的。如果这样一颗卫星围绕着一颗质量为13亿木星的行星，至少在最初的几亿年里，它与它的宿主的距离已经超过了20个木星半径，那么它可能已经失去了大量的初始蓄水…
2013-11-01 astro-ph.EP
Photochemical Runaway in Exoplanet Atmospheres: Implications for Biosignatures
大约25亿年前，微生物学会了利用丰富的太阳能来用H $_2$ O还原CO $_2$，提取能量并产生O $_2$作为废物。O $_2$在这一代谢过程中的产生是如此剧烈，以至于它饱和了它的光化学汇，使它达到“失控”的条件，并迅速积累在大气中，尽管它具有反应性。在这里，我们认为O $_2$可能不是唯一的：生命产生的各种气体可能会经历类似于O $_2$的“失控”效应。这种失控的发生是因为大气光化学净化自身痕量气体的能力通常是有限的。如果以超过这一有限限制的速率产生，即使是反应性气体也可以迅速积累到高浓度，并可能被检测到。围绕较小，较冷恒星的行星，例如詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）的主要目标M矮星，由于与高质量恒星相比，它们的紫外线辐射较低，因此特别有利于逃逸。作为一个说明性的案例研究，我们表明，在一个可居住的系外行星上，H $_2$ -N $_2$大气和NH $_3$的净表面生产围绕M矮星运行（“冷哈伯世界”情景），反应性生物成因气体NH $_3$可进入失控，因此，表面生产通量增加一个数量级可使NH $_3$浓度增加三个数量级，JWST只需要两次凌日就能探测到我们对这种气体和其他气体的研究表明，在生物化学上合理的生产率下，系外行星上的各种生命迹象可能很容易被检测到。
2022-05-01 astro-ph.EP
Three planets orbiting Wolf 1061
我们使用档案HARPS光谱检测M3矮星Wolf 1061（GJ 628）的三颗行星。我们探测到一颗轨道周期P = 4.888 d的1.36 Mearth最小质量行星（Wolf 1061 b），一颗轨道周期P = 17.867 d的4.25 Mearth最小质量行星（Wolf 1061 c），以及一颗轨道周期P = 67.274 d的5.21 Mearth最小质量行星（Wolf 1061 d）。所有行星的质量都很低，因此它们可能是岩石性质的。17.867 d的行星落在沃尔夫1061的宜居带内，而67.274 d的行星正好落在宜居带的外边界之外。在行星周期附近的平分线跨度、互相关半高宽、钙H & K指数、NaD指数或H-α指数中没有观察到活动的迹象。我们使用自定义的方法来生成一个互相关模板量身定制的明星。由此产生的速度不遭受强烈的年度变化中观察到的HARPS DRS速度。这种差分技术应该提供更好的利用档案HARPS数据在极低幅度的行星探测。
2015-12-16 astro-ph.EP
Hot Moons and Cool Stars
开普勒太空望远镜精密的测光精度现在使太阳系外卫星的探测处于地平线上。在这里，我们首先回顾了最近提出的寻找系外卫星的观察和分析技术。其次，我们讨论了潜在的可居住的太阳系外卫星的特点的前景。在太阳系中，卫星比行星多得多，而且在恒星宜居带发现的大多数系外行星都是气态巨星，因此宜居卫星可能和宜居行星一样丰富。然而，在冷恒星的宜居带中绕行星运行的卫星将遭遇强烈的潮汐加热，并可能出现热卫星。
2013-01-02 astro-ph.EP
Habitability and Water Loss Limits on Eccentric Planets Orbiting Main Sequence Stars
一颗行星的气候会受到其轨道偏心率和轨道密度的强烈影响。在这里，我们使用一个1维能量平衡模型修改，包括一个简单的失控温室（RGH）参数化，探索这两个参数对类地水行星的气候的影响-完全海洋覆盖的行星-轨道F-，G-，K-和M-矮星。我们发现，行星在整个轨道上表现出可居住的表面条件的星座范围随着偏心率的增加而减少。然而，在一个轨道上出现暂时的宜居条件会产生一个偏心的宜居带（EHZ），它对轨道偏心率、行星纬度和主星的光谱型很敏感。我们发现，一个行星的轨道，它表现出可居住的表面条件的分数是较大的偏心行星绕M-矮星，由于较低的宽带行星的这些行星。具有较大能量密度的行星具有较小的EHZ，但如果它们在轨道上不进入雪球状态，则会表现出较温暖的气候。我们还发现，在所有偏心率的行星上，都没有瞬时失控的温室状态。相反，行星的整个轨道要么在RGH中，要么不在。对于接收100%现代太阳常数且偏心率高于0.55的G-矮行星，整个地球海洋库存可能在3.6 Gyr内丢失。M-矮行星，由于其较大的入射XUV通量，可以在6.9亿年内变得干燥，离心率超过0.38。这项工作对偏心行星具有重要意义，这些行星在围绕其宿主恒星运行时，尽管在技术上偏离了传统的宜居带，但仍可能表现出表面的可居住性。
2020-01-07 astro-ph.EP astro-ph.SR
Life on Miller's Planet: The Habitable Zone Around Supermassive Black Holes
在科幻电影$Interstellar$中，一群勇敢的宇航员出发去探索一个围绕超大质量黑洞运行的行星系统，寻找一个可能有利于人类生存的世界。虽然这部电影合法地拥有相对较高的科学准确性，但它仍然受到好莱坞敏感性和局限性的限制。在本文中，我们讨论了许多额外的天体物理效应，这些效应对于确定靠近巨大吸积黑洞运行的行星的（不）宜居环境可能很重要。这些效应中最重要的是地球上入射辐射的蓝移和光束，这是由于轨道非常接近黑洞的观测者的时间膨胀。这导致来自周围恒星的高能通量和背景辐射，对可居住性有重大影响。
2019-09-24 astro-ph.EP physics.pop-ph
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
Increased Surface Temperatures of Habitable White Dwarf Worlds Relative to Main-Sequence Exoplanets
针对白矮星宜居带岩石行星探测的可能性，通过模拟围绕5000K白矮星与同温主序K矮星开普勒-62的水行星，发现白矮星行星因10小时超快自转致表面温度高25K，为生命提供更适宜环境。
2024-12-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Habitability of Exomoons at the Hill or Tidal Locking Radius
围绕太阳系外行星运行的卫星是下一类需要观测和表征的天体，以确定其可能的可居住性。就像主行星和主恒星一样，外卫星也有一个极限半径，在这个半径上，它们可以被引力束缚，或者说是希尔半径。此外，它们也有一个距离，在这个距离上它们将被潮汐锁定，因此与行星同步旋转。我们已经研究了一个模拟的，假设的月球轨道在一个遥远的半径周围确认系外行星μ Ara b，HD 28185 b，BD +14 4559 b和HD 73534 b的通量相位分布。在离行星最远、最稳定的距离上，卫星上的辐射通量达到了最大的通量梯度，这限制了后续（观测到的）卫星在离行星更近的轨道上的通量范围。我们还分析了行星偏心率对月球通量的影响，研究了在轨道上完全或部分穿过宜居带的行星。仅从恒星的贡献来看，我们发现行星周围的卫星完全在宜居带内，它们的热平衡温度高于失控的温室极限，需要一个小的热再分布效率。相比之下，围绕行星运行的系外卫星只有一小部分时间在宜居带内，需要接近100%的热再分布效率，以达到适合宜居的温度。也就是说，一颗行星并不需要将其整个轨道都放在宜居带内，就可以让系外卫星宜居。由于应用系统由明亮恒星周围的巨行星组成，我们认为凌日探测方法最有可能发现系外卫星。
2013-07-17 astro-ph.EP
Sensitivity of Biosignatures on Earth-like Planets orbiting in the Habitable Zone of Cool M-Dwarf Stars to varying Stellar UV Radiation and Surface Biomass Emissions
我们发现，冷M-矮星的紫外线辐射的变化有一个潜在的大的影响，在模拟类地系外行星，即与地球的发展，生物质和分子氮氧为主的大气中的行星的大气生物特征。从一颗M7类矮星的黑体辐射出发，逐步增加恒星紫外辐射，计算了由此产生的行星大气的气候-光化学响应.结果表明，金发姑娘效应与臭氧的光谱检测。在弱紫外线水平下，臭氧柱很弱（由于查普曼机制的产生较弱），因此其光谱检测具有挑战性。在强紫外线水平下，臭氧形成更强，但其相关的平流层加热导致平流层和对流层之间的温度梯度减弱，从而导致光谱带减弱。此外，增加的UV水平可导致对抗臭氧形成效应的氢氧化物的丰度增加。在中等紫外线（即与x10对应的光谱类M7的黑体普朗克曲线的恒星紫外线辐射通量）的条件是刚刚好的光谱检测。结果表明，行星O3的轮廓是敏感的紫外输出的恒星约（200-350）nm。我们还研究了增加大气层顶部入射莱曼α辐射的影响，但这对生物特征的影响很小，因为它在最上层的行星大气层中被有效吸收，主要是被丰富的甲烷吸收。早期的研究表明，行星甲烷是一个重要的平流层加热器，它严重影响垂直温度梯度，从而影响光谱发射带的强度。
2015-07-10 astro-ph.EP
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
The Occurrence of Potentially Habitable Planets Orbiting M Dwarfs Estimated from the Full Kepler Dataset and an Empirical Measurement of the Detection Sensitivity
我们通过使用我们自己的行星探测管道搜索完整的四年开普勒数据集来寻找凌日行星，并进行凌日注入和恢复模拟，以经验性地测量我们管道的搜索完整性，从而改进了对绕小恒星运行的小行星的发生率的估计。我们确定了156颗行星候选者，包括一个以前没有被确定为开普勒感兴趣的物体。我们检查了所有公开的后续图像，观察记录和质心分析，并纠正了假阳性的可能性。我们通过将2000个凌日信号注入到每个目标恒星的光变曲线中，逐星评估了探测管道的灵敏度。对于短于50天的周期，我们发现每颗M矮星有0.56（+0.06/-0.05）颗地球大小的行星（1-1.5地球半径）和0.46（+0.07/-0.05）颗超级地球（1.5-2地球半径）。总的来说，我们估计每M矮星的$2.5\pm0.2$行星的累积行星出现率，半径为1-4个地球半径，周期短于200天。在基于潮湿温室内限和最大温室外限的保守定义的宜居带内，我们估计每M矮宜居带有0.16（+0.17/-0.07）颗地球大小的行星和0.12（+0.10/-0.05）颗超级地球。采用最近的金星和早期火星的更宽的日射边界，得到了每M矮宜居带0.24（+0.18/-0.08）个地球大小的行星和0.21（+0.11/-0.06）个超级地球的更高估计。这表明最近的可能适合居住的非过境和过境地球大小的行星分别是$2.6\pm0.4$ pc和10.6（+1.6/-1.8）pc。如果我们包括超…
2015-05-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
