The Outer Edge of the Venus Zone Around Main-Sequence Stars
行星科学家和天文学家感兴趣的一个关键项目是宜居带，或者说是类地行星与主星的距离，在这个距离内，类地行星可以保持必要的温度，以便在其表面保持液态水。然而，当观察一个系统的宜居带时，有可能会观察到一颗类似金星的行星。我们将“类金星”定义为温室气体占主导地位的大气层，当入射的太阳辐射超过大气层顶部行星发出的红外辐射时，导致温室失控。我们对类金星的定义包括初期和失控后的温室状态。无论是观察金星类行星的可能性，还是金星可能代表可居住世界进化的最终状态的可能性，都需要对金星类行星的更好理解;特别是，这些行星可以存在的距离。理解这一点有助于我们定义一个“金星带”，或类似金星的行星可能存在的区域，并评估与上述“宜居带“的重叠。在这项研究中，我们使用一个一维辐射对流气候模式，以确定F0 V，G2 V，K5 V，M3 V和M5 V恒星光谱型的金星区的外缘。我们的结果表明，金星带的外缘分别位于3.01、1.36、0.68、0.23和0.1天文单位。这些分别对应于0.8、0.55、0.38、0.32和0.3 S的入射恒星通量，其中恒星通量相对于地球（1.0）。这些结果表明，在宜居带和金星带之间可能有相当大的重叠。
2022-04-22 astro-ph.EP
Venus as a Nearby Exoplanetary Laboratory
天体生物学社区的主要目标是确定地球以外可能适合居住的环境，并在这些环境中寻找生命迹象。了解可居住环境和可检测特征的限制的一个基本方面是研究这种环境可能发生的地方。因此，需要研究不利于可居住性的环境的创造、演化和频率是天体生物学故事的一个组成部分。对这些环境的研究为了解行星体上可居住和不可居住条件之间的分歧提供了机会。这样一个行星的原型是地球的兄弟行星金星，它提供了一个独特的机会来探索创造一个完全不适合居住的环境的过程，从而定义排除生物相关特征的条件。我们主张继续对我们的邻近行星进行全面研究，包括早期大气模型，成分丰度，以及来自当前和未来系外行星数据的金星模拟频率分析。至关重要的是，提供现场数据的新金星任务是必要的，以解决我们目前理解的主要差距，并使我们能够采取下一步措施来描述行星的可居住性。
2020-08-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exoplanets synchronization in the habitable zone: Learning from Venus' retrograde rotation
Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences, Universidade de São Paulo（圣保罗大学天文、地球物理和大气科学学院）
研究通过分析金星的逆行自转，探讨了太阳型恒星适居带中行星自转逆转的机制，发现大气形成过程可使行星自转逆转，无需碰撞或剧烈扰动。
2026-03-06 astro-ph.EP
Production of Ammonia Makes Venusian Clouds Habitable and Explains Observed Cloud-Level Chemical Anomalies
金星的大气层仍然是神秘的，有许多突出的化学难题。其中包括：云层中意外存在约10 ppm的O2;低云层中大颗粒的未知成分;以及难以解释测量的SO2和H2O垂直丰度分布。我们提出了一个新的假设，在很大程度上解决了所有上述异常的化学云。我们包括氨（NH3），这是Venera 8和Pioneer Venus探测器暂时探测到的关键成分。NH3溶解在一些硫酸云滴中，有效地中和酸并以亚硫酸铵盐的形式捕获溶解的SO2。这种二氧化硫在云层中的捕获，以及随着液滴沉降到更高的温度而在云层下方释放二氧化硫，解释了垂直二氧化硫丰度异常。NH3存在的一个结果是，一些金星云滴必须是半固体的铵盐浆，pH值约为1，这与地球的嗜酸环境相匹配，而不是浓硫酸。NH3的来源尚不清楚，但可能涉及生物生产;如果是这样，那么最节能的NH3生产反应也会产生O2，解释了云层中检测到O2的原因。因此，我们的模型预测，这些云比以前认为的更适合居住，可能有人居住。与以前的大气模型不同，我们的模型不需要强制化学约束来匹配数据。我们的假设，在现有的观测指导下，可以通过新的金星原位测量进行测试。
2021-12-20 astro-ph.EP physics.ao-ph
A Potential Super-Venus in the Kepler-69 System
凌日行星极大地扩展了系外行星领域并使之多样化。这些行星提供了更多的机会来表征系外行星的大气和结构。开普勒任务特别成功地扩大了系外行星的库存，甚至比地球小的行星。开普勒数据的轨道周期灵敏度现在延伸到它们的主恒星的宜居带，并且已经发现了几颗比地球大的行星。在这里，我们研究一个这样的行星，开普勒-69c。我们提供了这颗行星的新的轨道参数和对宜居带的深入分析。我们发现，即使在乐观的条件下，这颗1.7 R的$_\oplus$行星也不太可能位于开普勒69的宜居带内。此外，这颗行星接收到的入射通量是太阳常数的1.91倍，与金星接收到的通量相似。因此，我们认为，这颗行星可能是一个超级金星，而不是一个超级地球的大气特性和可居住性，我们提出了后续的观察，以解开模糊。
2013-05-13 astro-ph.EP
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
Strong Dependence of the Inner Edge of the Habitable Zone on Planetary Rotation Rate
行星自转速率是决定大气环流和云的空间分布的关键参数。由于云可以对行星辐射平衡施加主要控制，因此旋转速率对于确定平均行星气候至关重要。在这里，我们调查这个想法使用一个三维的大气环流模式与一个复杂的云计划。我们发现，缓慢旋转的行星（如金星）可以维持类似地球的气候，其恒星通量几乎是快速旋转行星（如地球）的两倍。这表明，许多以前被认为太热的系外行星实际上可能适合居住，这取决于它们的旋转速度。对这种现象的解释是，缓慢旋转的行星具有较弱的科里奥利力和较长的白天照明，这促进了亚恒星区域的强烈会聚和对流。这就产生了大面积的光学厚云，大大增加了行星的引力。相比之下，在快速旋转的行星上，在热带深处形成了一条窄得多的云带，导致相对较低的辐射。我们的模拟表明旋转速率的重要性的一个特别突出的例子是，一个具有现代地球大气层的行星，在金星轨道上，并且具有现代金星的（缓慢）旋转速率将是可居住的。这意味着，如果金星通过一个失控的温室，它在当时有一个更高的旋转速率。
2014-04-19 astro-ph.EP
A Precursor Balloon Mission for Venusian Astrobiology
在金星大气层中探测到磷化氢的可能性重新点燃了人们对这种环境中存在生命的可能性的兴趣。如果金星的云层确实是生命的居所，它应该居住在50-60公里高度之间的“宜居带“，大致与中间的云层重合，那里的温度和压力（但不是大气成分）与地球表面的条件相似。我们制定了一个先驱天体生物学任务，用仪器气球在原地寻找这种假定的生命形式，这些气球可以在2022-2023年通过发射机会运送到金星。这项任务将通过漂浮在金星云层中的小气球收集气溶胶和尘埃样本，并直接检查它们是否包括任何明显的生物材料，如果是，它们的形状，大小和运动性。我们的气球任务也将配备一个微型质谱仪，应该允许检测复杂的有机分子。这项任务是由上下文相机增强，以寻找金星大气层宜居带中生命的宏观特征。最后，在质量和功率限制允许的情况下，对气球在金星风中的运动进行无线电干涉测量，再加上现场温度和压力测量，将为了解中云区鲜为人知的气象学提供有价值的见解。
2020-11-09 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
From exo-Earths to exo-Venuses -- Flux and Polarization Signatures of Reflected Light
位于宜居带的类地系外行星无处不在。然而，我们并不知道哪颗行星有类似地球或金星的气候。区分不同的行星类型对于确定行星是否适合居住至关重要。我们调查的潜在的偏振区分exo-earth从exo-Venuses。我们提出了计算通量和星光的偏振，是反映了从目前的地球到目前的金星，云的成分范围从纯水到0.75硫酸溶液，波长在0.3和2.5微米之间的进化状态的大气的系外行星。反射光的偏振显示出比总通量更大的行星相位角的变化。在可见光范围内，由于云层上方的瑞利散射和40度相位角附近的彩虹，具有水云的类地大气层达到了最大偏振。在近红外波段，这颗拥有金星般的二氧化碳大气层和薄水云的行星，由于小云滴的散射，显示出最突出的偏振特征。半人马座阿尔法A周围的行星会在反射通量上留下10 E-13 W/m3的时间变化，在行星轨道上的偏振度上留下10 E-11的时间变化，这是一个空间上无法分辨的恒星-行星系统。恒星-行星的对比度在10 E-10的量级。目前的偏振仪无法区分空间上无法分辨的类地系外行星可能的演化阶段，因为需要接近10 E-10的灵敏度才能在非偏振星光的背景下辨别行星信号。能够达到低于10 E-9的行星-恒星对比度的望远镜应该能够观察行星的偏振度作为其相位角的函数的变化，从而根据其云的独特偏振特征区分外地球和外金星。
2023-01-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
Modeling Venus-Like Worlds Through Time
我们探索大气和地表历史的一个假设的古金星气候使用3-D环流模式。我们约束我们的模型与现场和遥感金星数据今天可用。由于金星和地球被认为是地球化学相似，地球历史的某些方面也被利用。我们证明了古代金星和类金星系外行星世界可能存在于液态水宜居带内，其日照量接近现代地球的2倍。
2018-02-15 astro-ph.EP
A Venus in the Making? Predictions for JWST Observations of the Ultracool M-Dwarf planet LP 890-9 c
本研究预测JWST对超冷M矮星行星LP 890-9 c的观测可探测其大气成分，三次凌日可证认水蒸气，八次可识别类金星CO2大气，为区分宜居带内缘岩石行星模型提供关键见解。
2023-06-20 astro-ph.EP
Early habitability and crustal decarbonation of a stagnant-lid Venus
关于金星的早期演化和前10亿年的潜在可居住期，人们知之甚少。特别是，目前还不清楚是否存在板块构造和活跃的碳酸盐-硅酸盐循环。在存在液态水但没有板块构造的情况下，风化作用将仅限于新产生的玄武岩地壳，早期的碳循环仅限于地壳和大气。随着地表水的蒸发，风化作用将停止。随着火山活动的进行，碳酸盐沉积物会被掩埋并下沉。因此，碳酸盐将升温，直到它们变得不稳定，地壳中的碳酸盐将耗尽。随着CO $_2$供应到大气中，表面温度进一步升高，发生脱碳的深度降低，导致更多的CO $_2$释放。我们评估了早期停滞盖金星的适居期采用耦合走廊-大气演化模型占CO $_2$脱气，风化，碳酸盐埋藏，地壳脱碳。我们发现，如果最初的地表条件允许液态水，风化作用可以使地球在9亿年内保持适宜居住的状态，随后是水的蒸发和地壳碳酸盐的快速消耗。对于大气CO $_2$的停滞盖系外行星，我们预测双峰分布，这取决于这些行星是否经历了失控的温室在其历史。大气CO $_2$含量高的行星可能与温室效应失控导致的地壳碳酸盐耗竭有关，而大气CO $_2$含量低的行星则表明硅酸盐风化活跃，因此气候适宜居住。
2021-09-17 astro-ph.EP physics.geo-ph
TRAPPIST-1 d: Exo-Venus, Exo-Earth or Exo-Dead?
本研究通过3D大气环流模型实验探讨TRAPPIST-1 d可能的大气状态，发现其在狭窄参数空间内可能位于宜居带，也可能是系外金星或系外死星，有助于区分不同类型的行星世界。
2025-01-31 astro-ph.EP
Venus: The Making of an Uninhabitable World
天体生物学社区的目标是集中在开发一个框架，用于检测我们太阳系内外物体的生物特征或证据。了解可居住环境和可检测特征的限制的一个基本方面是研究这种环境的边界可能发生的地方。因此，研究恶劣环境的创造、演化和频率的必要性是天体生物学故事的一个组成部分。这些提供了了解可居住和不可居住之间的分歧的机会。这样一颗行星的原型是地球的姐妹行星金星，它提供了一个独特的机会来探索创造一个完全不适合居住的环境的过程，从而确定可以排除生物相关特征的条件。我们主张继续对我们的姐妹行星进行全面的研究，包括早期大气模型，成分丰度，以及从当前和未来系外行星数据中进行金星模拟频率分析。此外，有必要向金星发射新的飞行任务，以提供现场数据。
2018-01-09 astro-ph.EP
Exploring the Inner Edge of the Habitable Zone with Fully Coupled Oceans
行星大气中的自转在调节大气和海洋热流、云的形成和降水方面起着重要作用。利用Goddard空间研究所（GISS）的三维大气环流模式（3D-GCM），研究了行星自转速率的变化和入射恒星通量的增加对行星与母星的宜居带边界的影响。从集合气候模拟，我们确定哪些因素是在设置这些界限的不确定性的主要控制器。这一点特别表现在完全耦合海洋（FCO）运行-在这方面已经使用的第一批运行中的一些。将混合层深度为100 m的板状海洋（SO）的结果与Yang等人2014年的类似研究进行了比较，结果表明了模型之间的一致性。然而，在100米SO和FCO模型之间，1- 16倍当前地球恒星日长度的自转速率存在明显差异，这表明有必要尽可能使用FCO。最近，Hu & Yang（2014年）在其使用FCO进行的水生世界研究中，与类似的混合层海洋研究以及Cullum等人（2014年）进行的比较，非常清楚地证明了后者。我们还展示了这些结果如何影响金星在我们的太阳系的早期历史，因为即使在这个时候，金星收到更多的太阳能通量比地球今天，而它可能仍然有一个缓慢的逆行旋转。金星运行利用Claire等人2012年的代码生成的2.9Gya太阳光谱，现代金星地形，海洋填充低地（如果分布在整个表面，则相当于310米的深度），1 bar N2，CO2=0.4mb，CH 4 =0.001mb的大气和现代轨道参数，半径和重力。我们证明，古代金星可能有…
2016-12-26 astro-ph.EP
Transmission spectrum of Venus as a transiting exoplanet
2012年6月5日至6日，金星将在2117年之前最后一次凌日。这一活动是一个独特的机会，可借以评估利用透射光谱技术对靠近宜居带的地球大小的系外行星的大气层进行定性的可行性，并为这类行星的大气层提供宝贵的代用资料。在这封信中，我们提供了金星大气的理论透射光谱，可以在2012年凌日期间用光谱观测进行测试。这是利用金星大气层中的辐射转移，以及金星快车等原位任务和理论模型的输入来完成的。透射光谱覆盖0.1-5 μm的范围，探测高度为70 - 150公里的边缘。在紫外线下，它主要是吸收二氧化碳，产生约20 ppm（从地球上看）的广泛过境信号，在0.2至2.7 μm之间是由硫酸液滴造成的米氏消光（在0.8 μm处约为5 ppm），构成了云的主要甲板上方的上部阴霾层。这些特征对于类地系外行星来说是不可能的，并且可以帮助区分一个类似地球的可居住世界和一个cytheran行星。
2011-12-02 astro-ph.EP
Brightness modulations of our nearest terrestrial planet Venus reveal atmospheric super-rotation rather than surface features
在其主星的宜居带内或附近运行的类地系外行星可能适合生命存在。有人提出，对这些行星反射星光的时间序列测量将揭示它们的自转周期、主要表面特征和一些大气信息。从Akatsuki航天器获得的图像中，我们发现金星在283，365和2020 nm处的亮度受到3.7和4.6天的两个周期中的一个或两个的调制，典型的振幅<10%，但偶尔的事件为20- 40%。调制与固体旋转无关;它们是由叠加在超旋转风上的行星尺度波引起的。在这里，我们建议，两个调制周期的大小值的比例不是一个整数意味着大气的存在，如果检测到在系外行星，但它仍然是模糊的大气是光学薄或厚，分别为地球或金星。可能需要进行多波长和长时间基线观测，以便在这两种情况之间作出决定。最终，金星代表了一个假阳性解释的亮度调制的类地系外行星的表面特征。
2020-11-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
The power of polarimetry for characterising exoplanet atmospheres, clouds, and surfaces with NASA's Habitable Worlds Observatory
University of Bristol（布里斯托大学）；University of Oxford（牛津大学）；University of Exeter（埃克塞特大学）；The Open University（开放大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Leiden Observatory（莱顿天文台）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
HWO通过极化测量增强对系外行星大气、云层和表面的表征能力，提升科学回报。
2026-01-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
Kepler-1649b: An Exo-Venus in the Solar Neighborhood
开普勒任务揭示了地球大小的行星是很常见的，已经发现了几十颗在其主恒星的宜居带内或附近运行的行星。天文学的一个主要重点是确定这些系外行星中哪些可能具有类似地球的性质，这些性质可以通过地面和未来的太空调查进行跟踪，最终目标是探测其大气层以寻找生命迹象。类金星大气层将在这些调查中特别感兴趣。虽然地球和金星进化到具有相似的大小和密度，但仍不清楚是什么因素导致了它们的大气层的巨大差异。因此，研究地球和金星的类似物可以揭示已知系外行星上可居住性的极限和生命的潜力。在这里，我们提出了开普勒-1649b的发现和确认，开普勒-1649b是一颗地球大小的行星，绕着附近的M5 V恒星运行，接收的入射通量与金星相似。我们提出了我们的方法来表征恒星，使用PSF测光，地基光谱和成像的组合，以确认开普勒-1649b的行星性质。像开普勒-1649b这样的行星将是下一代太空任务中大气和可居住性研究的主要候选者。
2017-04-11 astro-ph.EP
Venus as a Laboratory for Exoplanetary Science
天体生物学界目前的目标集中在开发一个框架，用于探测我们太阳系内外物体的生物特征或其证据。理解可居住环境（表面液态水）的极限及其可检测特征的一个基本方面是研究这种环境的边界可能出现的地方。这些研究为理解一个曾经适合居住的星球如何变得不适合居住提供了基础。这种行星的原型可以说是地球的兄弟行星金星。鉴于需要定义可以排除系外行星生物相关特征的条件，金星提供了一个独特的机会来探索导致我们目前对该术语的定义完全不适合居住的环境的过程。在这里，我们回顾了目前的知识状态关于金星，特别是在遥感技术的背景下，正在或将被用于搜索和表征系外行星。我们讨论了开普勒和TESS系外行星任务确定的候选金星类似物，并提供了一个更新的系外行星人口统计，可以放置在潜在的失控温室制度，金星类似物被认为居住。我们列出了关于金星环境的几个主要悬而未决的问题，以及这些问题与理解系外行星的大气和内部结构的相关性。最后，我们概述了对我们的兄弟星球进行更深入分析的道路，以及与系外行星科学的协同作用。
2019-08-26 astro-ph.EP
A Habitable-Zone Earth-Sized Planet Rescued from False Positive Status
我们报告在一颗名为开普勒-1649的低质量恒星的宜居带发现了一颗地球大小的行星。开普勒1649 c的大小是地球的1.06 $^{+0.15}_{-0.10}$倍，每19.5天经过0.1977 +/- 0.0051 Msun的中M矮星。它接收到地球74 +/-3%的入射通量，使它的平衡温度为234 +/-20 K，并将其牢牢地置于星周宜居带内。开普勒-1649还拥有一颗以前已知的内行星，每8.7天绕一圈，其大小和入射通量大致相当于金星。开普勒-1649 c最初被开普勒管道归类为假阳性，但作为对所有自动处置的开普勒假阳性的系统性目视检查的一部分而被拯救。这一发现突出了人类对行星候选者进行检查的价值，即使自动化技术得到了改进，并暗示围绕中晚期M矮星的类地行星可能比围绕更大质量恒星的行星更常见。
2020-04-14 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Equifinality of Venus-like CO$_2$ Atmospheres
Institute of Astronomy, University of Cambridge（剑桥大学天体物理研究所）；Department of Earth Sciences, University of Cambridge（剑桥大学地球科学系）
研究金星类二氧化碳大气的形成机制，探讨其地质历史演变路径，并发现其大气可能通过多种途径形成，而非唯一诊断温和气候。
2026-04-28 astro-ph.EP
Habitability Study of Terrestrial Planets: Application to Venus-like Worlds
St Joseph’s University（圣约瑟夫大学）；M. P. Birla Institute of Fundamental Research（M.P.比尔拉基础研究所）；NoRCEL Institute（NoRCEL研究所）
研究类地行星适宜性，提出VSI指数以评估类金星环境，并引入AVSI和FESI探讨早期金星条件与地球演化潜力。
2026-08-12 astro-ph.EP
AOTF based spectro-polarimeter for observing Earth as an Exoplanet
地球是唯一已知的可居住行星，它是一个测试平台，以基准观测温带和更像地球的系外行星。它需要观察地球在大范围相位角的圆盘综合特征，类似于对系外行星的观察。在这项工作中，AOTF（声光可调滤波器）的基础上的实验设计，以观察光谱偏振地球的签名。光谱和偏振实验室校准的结果在这里提出了一个可能的仪器配置的简要概述。基于光谱偏振校准的结果，进行了模拟，以优化仪器设计的预期信号电平的各种观测条件。从这项研究中建立了基于AOTF的分光偏振计的有用性，并且发现，在本配置中，对于100 ms或更大的积分时间，该仪器可以实现$<0.3$ \%的线性偏振的偏振精度。讨论了仪器的设计配置和从月球轨道进行此类观测的计划。
2023-02-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Exosphere Modeling of Proxima b: A Case Study of Photochemical Escape with a Venus-like Atmosphere
在宜居带内围绕M-矮星运行的系外行星暴露在比我们太阳系中的类地行星经历的更极端的恒星环境中，这会显著影响系外行星的大气层，并影响其可居住性和可持续性。这项研究提供了第一个预测的热氧日冕结构和相关的光化学损失从1巴CO2为主的大气层的金星状的岩石系外行星，其中O2+离子的解离重组被认为是主要的源反应的中性O原子逃逸和形成的热O日冕（或外球面）在火星和金星。在三维磁流体动力学模型模拟电离层的基础上，采用三维蒙特卡罗程序模拟了Proxima Centauri b（PCb）的外逸层。我们的模拟结果表明，在一个轨道周期的PCb的恒星风动压的变化并不影响整体的空间结构的热O日冕，但有助于在全球热O逃逸率的变化，变化的数量级。当行星拥有其固有的磁场时，逃逸急剧增加，因为电离层随着全球磁场的存在而变得更加扩展。扩展的热O日冕可能会导致一个更广泛的H外逸层通过热H和热O之间的碰撞，这说明了考虑外逸层中的非热人口解释未来的观测的重要性。
2021-09-14 astro-ph.EP
The Habitable Zones of Pre-Main-Sequence Stars
我们计算了光谱类F到M的恒星的前主序星HZ。液态水的空间分布及其在原行星系统主序前阶段的变化对于理解行星如何变得可居住非常重要。这样的世界是未来任务的有趣目标，因为最冷的恒星可以在吸积后提供长达25亿年的可居住条件。此外，对于一个给定的恒星类型，行星系更容易解决，因为更高的前主序星光度，导致更大的行星恒星分离的冷恒星比传统的主序星（MS）宜居带（HZ）的情况。我们使用一维辐射对流气候和恒星演化模型来计算F1至M8恒星类型的主序前HZ距离。我们还表明，吸积行星，后来位于传统的MS HZ轨道恒星比K5（包括全范围的M-恒星）冷接收恒星通量超过失控的温室阈值，因此可能会失去大量的水最初交付给他们。我们预测，M-恒星行星最初需要比地球吸积更多的水，或者，在漫长的主序前阶段后期提供额外的水以保持可居住。我们的发现也与最近的说法一致，即金星在吸积过程中失去了水。
2014-12-04 astro-ph.EP
GJ 832c: A super-earth in the habitable zone
我们报告了GJ 832 c的探测结果，这是一颗超级地球，轨道靠近GJ 832的宜居带的内缘，GJ 832是一颗M矮星，以前已知在一个近圆形的9.4年轨道上有一颗木星类似物。三台望远镜精确的径向速度测量结果显示，存在一颗周期为35.68+/-0.03天，最小质量（m sin i）为5.4+/-1.0地球质量的行星。GJ 832 c在低偏心率轨道（e=0.18+/-0.13）上向宜居带的内边缘移动。然而，考虑到这颗行星的巨大质量，它似乎很可能拥有一个巨大的大气层，这很可能使这颗行星不适合居住。事实上，GJ 832 c更有可能是一颗“超级金星”，具有显著的温室效应。GJ 832行星系有一颗外部的巨行星和一颗内部的岩石行星，可以被认为是我们自己的太阳系的缩小版。
2014-06-21 astro-ph.EP
3D Global climate model of an exo-Venus: a modern Venus-like atmosphere for the nearby super-Earth LP 890-9 c
研究利用含 H₂SO₄ 云的现代金星类 3D-GCM 模拟潮汐锁定超级地球 LP 890-9 c，量化其温度、透射光谱与相位曲线，指出 JWST 探测现代系外金星的难度及云的关键作用。
2023-11-08 astro-ph.EP physics.ao-ph
Photochemical Oxygen in Non-1 Bar CO2 Atmospheres of Terrestrial Exoplanets
大气化学模型表明，分子氧可以在可能适合居住的系外行星上以CO2为主的大气中积累，而无需输入生命。现有模型通常假设表面压力为1巴。在这里，我们提出的模型方案的CO2占主导地位的大气的表面压力范围从0.1到10巴，同时保持地面温度在288 K。我们使用一维光化学模型来计算O2和其他关键物种的丰度，放气率范围从金星般的火山活动到20倍地球般的活动。该模型保持了大气和海洋的氧化还原平衡，并包括了释气对表面压力的压力依赖性。我们的计算表明，表面压力是一个控制参数的光化学稳定性和氧气积累的CO2占主导地位的大气。O2的混合比单调减少的表面压力的增加，在非常高的出气率，而它增加的表面压力的增加，在低于地球的出气率。非生物O2只能在10巴的大气中积累到可检测的水平，定义为体积混合比为1 e-3，具有金星般的火山活动速率和由于高表面压力而降低的H2放气速率。我们的研究结果支持通过大气O2在类日恒星宜居带的类地行星上寻找生物活动和可居住性。
2018-09-12 astro-ph.EP
Discovery and Validation of Kepler-452b: A 1.6-Re Super Earth Exoplanet in the Habitable Zone of a G2 Star
我们报告开普勒-452b的发现和验证，这是一颗凌日行星，通过对NASA开普勒任务收集的4年数据进行搜索而确定。这颗可能由岩石组成的1.63 $^{+0.23}_{-0.20}$ R $_\oplus$行星每384.843 $^{+0.007}_{0.012}$天绕其G2宿主恒星一周，是迄今为止小行星（R $_p$ < 2 R $_\oplus$）过境的最长轨道周期。这颗行星由岩石组成的可能性在49%到62%之间。该恒星的有效温度为5757 $\pm$ 85 K，log g为4.32 $\pm$ 0.09。这颗小行星的平均轨道距离为1.046 $^{+0.019}_{-0.015}$ AU，处于其恒星（最近的金星/早期的火星）的乐观宜居带内，仅比地球今天从太阳接收的通量多10%，略超出保守的宜居带（失控温室/最大温室）。这颗恒星比太阳稍大，年龄稍老，目前半径为1.11 $^{+0.15}_{-0.09}$ R $_\odot$，估计年龄为6 Gyr。因此，开普勒-452 b可能一直处于宜居带，并将在那里再停留3 Gyr。
2015-07-24 astro-ph.EP
Bayesian Analysis for Remote Biosignature Identification on exoEarths (BARBIE) IV: Analyzing CO2 Detections in the Near-IR to Determine the Long-Wavelength Cut-off for the Habitable Worlds Observatory Coronagraph
NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；Sellers Exoplanets Environment Collaboration（塞勒斯系外行星环境合作组织）；Southeastern Universities Research Association（东南大学研究协会）；George Mason University（乔治梅森大学）；Morgan State University（摩根州立大学）
本研究通过分析近红外波段中CO2的检测，确定宜居世界观测站冠状仪的最佳长波长截止值，探讨了不同行星类别的可检测性及CO2与其他分子的退化性。
2026-02-12 astro-ph.EP
Planetary Magnetism as a Parameter in Exoplanet Habitability
来自太阳系的证据表明，与金星和火星不同，地球上强磁偶极矩的存在有助于维持其表面的液态水。因此，行星磁性可能对岩石系外行星上大气和液态水的长期维持产生重大影响。我们使用Olson和Christensen（2006）的模型来估算半径为R ${}_{p}$ $\le$ 1.23 R $_\oplus$的岩石系外行星的磁偶极矩。即使在模拟最大磁偶极矩时，也只有开普勒-186 f的磁偶极矩大于地球的磁偶极矩，而在星周宜居带探测到的岩石系外行星中，大约有一半的磁偶极矩可以忽略不计。这表明，在优先观测潜在的宜居行星时，行星磁性是一个重要因素。
2019-03-07 astro-ph.EP
Interior and Climate Modeling of the Venus Zone Planet TOI-2285 b
本研究结合内部结构、挥发物储量与 ROCKE-3D 气候模拟，分析位于 HZ 与 VZ 内的 TOI-2285 b，并用 JWST 光谱预测验证其存在温和气候情景的可能。
2025-05-15 astro-ph.EP
JWST-TST DREAMS: Secondary Atmosphere Constraints for the Habitable Zone Planet TRAPPIST-1 e
本研究通过JWST/NIRSpec PRISM透射光谱，结合正向建模与反演分析TRAPPIST-1 e的大气可能性，排除部分富氢、富二氧化碳大气情景，发现裸岩与富氮大气均能拟合数据，为后续观测约束提供了基础。
2025-09-05 astro-ph.EP
Tidal evolution of Earth-like planets in the habitable zone of low-mass stars
本文研究低质量恒星宜居带内类地行星在引力潮汐与热大气潮汐共同作用下的自旋演化，揭示非同步自转、24小时平衡自转及高倾角等可能结果。
2024-10-01 astro-ph.EP physics.ao-ph
Chasing rainbows and ocean glints: Inner working angle constraints for the Habitable Worlds Observatory
本研究评估了宜居世界天文台（HabWorlds）在不同内工作角（IWA）下探测系外地球海洋闪烁、彩虹等散射特征的可观测性，发现改善IWA能显著提高探测成功率，从而为判定行星宜居性提供关键依据。
2023-07-27 astro-ph.EP
Inner Edge of Habitable Zones for Earth-sized Planets with Various Surface Water Distributions
当行星接收到的日射量超过一个称为失控阈值的临界值时，液态表面水就会完全蒸发，形成宜居带的内边缘。因为陆地行星可以从干燥的热带地区发出大量的辐射，它们比水行星有更高的失控阈值。在这里，我们系统地研究了失控的各种地表水分布的阈值使用三维动力学大气模式。随着干表面积的增加，赤道均匀地表水分布的失控阈值从水行星制度的典型值（~ 130%S0）增加到陆地行星制度的典型值（~ 155%S0），其中S 0是目前地球的日射量。虽然这一结果是类似于以前的工作考虑纬向均匀的地表水分布，失控阈值的陆地行星制度是相当低的，以前的工作相比。这是因为热带大气的一部分总是潮湿的，为均匀的情况下。我们还考虑了由地球、火星和金星地形决定的地表水分布。我们发现，它们的失控阈值接近于地球均匀情况下的失控阈值，并且在水行星和陆地行星制度之间的边界处的水量约为地球海洋的10%。这清楚地表明，失控阈值并不是由中心恒星的光度唯一决定的，而是由类地水行星本身的表面水分布引起的。
2019-08-16 astro-ph.EP
Climate Modeling of a Potential ExoVenus
系外行星发现能力对行星质量和半径的敏感性已达到地球范围。这种调查的重点是在宜居带内进行搜索，在那里，现代类地大气可能是一个可行的比较。然而，过境和径向速度的方法的检测偏差在于靠近主恒星，在行星上接收到的通量可能会推动大气进入失控的温室气体状态。其中一颗系外行星开普勒-1649b，从其恒星接收到类似于现代金星从太阳接收到的通量，因此被归类为可能的系外金星。在这里，我们讨论开普勒-1649 b的行星参数与金星的关系，以建立其作为金星类似物的潜力。我们利用大气环流模式ROCKE-3D模拟开普勒-1649 b的地面温度的演变在各种假设下，包括相对大气丰度。我们表明，在我们所有的模拟大气模型迅速偏离温带表面条件对失控的温室迅速上升的地面温度。我们计算透射光谱的演变的大气和讨论这些光谱的背景下，詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）近红外光谱仪（NIRSpec）的能力。因此，我们证明了可能失控的温室过渡态的关键大气特征的可探测性，并概述了未来的前景，表征潜在的金星类似物。
2018-11-26 astro-ph.EP
The inhabitance paradox: how habitability and inhabitancy are inseparable
在给类地行星分配“适居性”时，最主要的范例是定义一个星周宜居带：即行星轨道半径的轨迹，在这个轨迹上，我们所知道的生命既不太热也不太冷。一维气候模型已经在理论上确定了这个区域令人印象深刻的边界：内边缘（金星）的失控温室或水分流失，以及低纬度冰川作用，随后在外边缘形成二氧化碳云。现在存在一个家庭手工业，每年将这些边界的定义“细化”到一个AU的小数点后第三位。使用同一类气候模式，我表明，不同的气候状态可以重叠很大程度上和“雪球地球“，潮湿的温带气候，炎热潮湿的气候和失控后干燥的气候都可以在相同的太阳通量下是稳定的。温带气候带的径向范围对于纯水大气来说非常窄，但对于二氮和二氧化碳来说可以加宽。因此，宜居带的宽度取决于大气中这些气体的总量。然而，地球告诉我们，这些丰度受到生物学的严重影响（甚至可能是控制）。这是自相矛盾的：宜居带试图界定一颗行星应该能够孕育生命的区域;然而，该行星是否有人居住将决定其气候是否可能在距恒星任何给定距离处宜居。这很重要，因为未来的生命探测任务可能会在任务设计中使用宜居带边界。
2016-03-03 astro-ph.EP physics.ao-ph
Photochemistry of Anoxic Abiotic Habitable Planet Atmospheres: Impact of New H$_2$O Cross-Sections
我们提出了一个研究的非生物适居行星与缺氧的CO $_2$ -N $_2$大气的光化学。这些世界是早期地球、火星和金星以及类似系外行星的代表。H $_2$ O光解离通过产生活性OH控制这些世界的大气光化学，这主导了大气痕量气体的去除。近紫外（NUV; H $>200$的吸收截面在OH的产生中起着巨大的作用;这些截面迄今为止在可居住温度（$<373$ K）下还没有测量过。我们提出的第一次测量NUV H $_2$ O吸收在$292$ K，并表明它吸收的数量级比以前假设的。为了探索这些新的截面的影响，我们采用了光化学模型，我们首先相互比较它与其他两个和解决过去的文献分歧。由于这些更高的截面，OH的产生增强，导致CO和O $_2$的有效重组，相对于过去的预测，抑制了两个数量级，并消除了O $_2$作为太阳型恒星周围生物特征的低释气“假阳性”情况。增强的[OH]增加了还原剂到表面的雨出，与前生物化学有关，也可能抑制CH $_4$和H $_2$ ;后者取决于还原剂的埋藏是否被抑制在下面的行星上，就像非生物世界所争论的那样。虽然我们专注于CO $_2$丰富的世界，我们的结果是相关的缺氧行星一般。总的来说，我们的工作通过提供关键的新H $_2$ O截面和解决文献中过去的分歧来推进光化学模型的最新发展，并表明在岩石系外行星大气中检测光谱活性痕量气体（如CO）可能比以前考虑的更具挑战性。
2020-05-22 astro-ph.EP
Remote Life Detection Criteria, Habitable Zone Boundaries, and the Frequency of Earthlike Planets around M and Late-K Stars
恒星周围的宜居带（HZ）通常被定义为岩石行星表面可以保持液态水的区域。这一定义是恰当的，因为它考虑到了地球上存在的碳基光合作用生命的可能性，这些生命的丰度足以以一种可能被远程探测到的方式改变地球的大气层。然而，究竟需要什么样的条件才能保持液态水，这仍然是一个争论的话题。从历史上看，建模者一直局限于富含水的行星，二氧化碳和H2O是唯一重要的温室气体。最近，一些研究人员建议扩大定义，包括干旱的，“沙丘”行星的内边缘和行星捕获的H2大气的外缘，从而大大增加了HZ的宽度。这样的行星可能存在，但我们证明了0.59 AU或更小的内缘极限在物理上是不现实的。我们进一步认为，保守的HZ定义应用于设计未来的天基望远镜，但乐观的定义可能是有用的，在解释这些任务的数据。根据有效太阳通量Seff，最近重新计算的HZ边界是：最近的金星-1.78，失控温室-1.04，潮湿温室-1.01，最大温室-0.35，早期火星-0.32。基于不同的HZ定义的组合，开普勒观测到的晚K和M恒星周围潜在类地行星的频率在0.4-0.5之间。
2013-12-22 astro-ph.EP
Spectropolarimetry as a Means to Address Cloud Composition and Habitability for a Cloudy Exoplanetary Atmosphere in the Habitable Zone
在我们的太阳系中，金星浓密的云层覆盖的大气层是一个突出的例子，说明偏振测量法可以用来获得云的组成和粒子平均半径的信息。目前人们对发现和描述液态水存在的宜居带中的太阳系外行星的兴趣很高，利用直接成像的太阳系外行星的分光偏振测量可以提供通过其他手段无法获得的关键信息。原则上，分光偏振测量可以确定酸度是否导致云中的水活动太低，不适合生命。为此，我们表明，在400 nm - 1000 nm范围内的分光偏振计测量将需要解决线性偏振的精度约为1%或更好的反射星光从一个光学厚云笼罩的系外行星。我们评估实现这一目标的可能性，通过模拟测量从一个概念性的分光偏振仪作为一个大型空间望远镜（HabEx设计，但直径为6米的主镜）的遮光配置的一部分。我们的模拟包括考虑来自各种来源的噪声。我们提供的限制，将需要征收的工具极化，以解决我们讨论的科学问题的指导。对于光子限制的噪声，积分时间对于大半径（10个地球半径）行星需要大约1小时，对于较小的系外行星需要超过100小时，这取决于恒星-行星分离，行星半径，相位角和所需的不确定性。我们讨论了表面化学和可居住性的影响。
2022-11-11 astro-ph.EP physics.ao-ph
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
OWL-MOON : Very high resolution spectro-imaging and Earth-Moon interferometry: exoplanets to cosmology
我们解决了天文学中的三个主要问题，即可居住系外行星上的生物特征的检测，系外行星的物理学和宇宙学。要实现这一目标，需要两个条件。首先是一个非常大的孔径来探测像系外行星这样的微弱物体的光谱偏振和空间特征，其次是一个连续的监测来表征系外行星的时间行为，比如旋转周期、气象学和季节。地面望远镜不适合连续监测，大气层限制了最终的角分辨率和分光偏振测量范围。此外，轨道上的空间望远镜的孔径有限，在未来几十年内可能只有15米。这就是为什么我们提出了一个OWL级月球望远镜，具有50-100米的可见光和红外（IR）天文学孔径，基于ESO的压倒性大望远镜概念，在地球上无法实现的技术问题，如风应力，与月球平台无关。它将被安装在月球南极附近，以便进行连续的目标监测。与地球望远镜相比，月球的低重力将有利于其建造和操纵。作为一个有保证的副产品，这样一个大型月球望远镜将允许强度干涉测量时，与大型地球望远镜，导致皮秒角分辨率。
2019-08-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Interior convection regime, host star luminosity, and predicted atmospheric CO2 abundance in terrestrial exoplanets
本研究通过耦合地质与大气模型模拟两种地幔对流状态下类地行星的演化，发现两类行星宜居气候占比相近，但可通过探测25颗行星的CO₂丰度（>0.1 bar）以高置信度推断主导对流状态，为未来空间望远镜任务设计提供参考。
2024-12-10 astro-ph.EP
The Exoplanet Population Observation Simulator. I - The Inner Edges of Planetary Systems
开普勒巡天提供了一个统计普查的行星系到宜居带。由于大多数行星都是非凌日行星，因此轨道结构最好使用对系综种群的模拟观测来估计。在这里，我们介绍了EPOS，系外行星人口观测模拟器，以估计基于最新开普勒数据发布的多行星系统的流行率和轨道结构，DR 25。我们估计，至少有42%的类太阳恒星有近共面的行星系与7个或更多的系外行星。在1天文单位内至少有一颗行星的恒星比例可能高达100%，这取决于对单个凌日行星分布的假设。我们估计类日恒星周围的宜居带中行星的出现率为eta_earth=36+-14%。在多行星系统中，最里面的行星聚集在10天（0.1天文单位）的轨道周期，让人想起原行星盘的内边缘，或者可以用那个位置的行星陷阱来解释。只有一小部分的行星系在长轨道周期内有最内侧的行星，分别有不到8%和3%的行星在水星和金星的轨道内没有行星。这些结果强化了这样一种观点，即太阳系不是一个典型的行星系，而是已知系外行星系统分布中的一个离群点。我们预测，至少有一半的宜居带系外行星伴随着（非过境）行星在较短的轨道周期，因此知识的一个接近系外行星可以用来作为一种方式来优化搜索地球大小的行星在宜居带与未来的直接成像任务。
2018-05-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Origin and Loss of nebula-captured hydrogen envelopes from "sub"- to "super-Earths" in the habitable zone of Sun-like stars
我们调查的起源和损失的捕获氢信封从原行星之间的“次地球”的机构0.1 $M_{\oplus}$到“超级地球”与5 $M_{\oplus}$在HZ的太阳一样的G星，假设他们的岩石核心已经形成之前的星云消散。我们模拟了在吸积过程中，星云气体在核心周围的引力积累作为原行星光度的函数，并通过求解原行星星云的流体静力学结构方程来计算由此产生的地面温度。根据星云的性质和由此产生的光度，对于0.1- 1 $M_{\oplus}$的行星体，我们得到质量在$\sim 2.5\times 10^{19}$ - $1.5\times 10^{26}$ g之间的氢包层。对于质量在2- 5 $M_{\oplus}$之间的“超级地球”，可以捕获质量在$\sim 7.5\times 10^{23}$ - $1.5\times 10^{28}$ g范围内的氢包层。为了研究这些以氢为主的原大气层的逃逸，我们应用一个流体动力学高层大气模型，并计算由于年轻恒星的高XUV通量加热的损失率。我们的研究结果表明，在大多数星云条件下，“亚地球”和地球质量的行星可以失去其信封的热逃逸期间的第一个$100$万年后，磁盘消散。然而，如果一个星云有一个低的尘埃消耗因子或低的吸积率，导致低的原行星光度，这是可能的，即使是原行星与地球质量的核心可能会保持其氢信封在其整个生命周期。与质量较低的原行星相比，“超级地球”积聚了大量的星云气体，只…
2014-01-13 astro-ph.EP
Reading Between the Lines: Investigating the Ability of JWST to Identify Discerning Features in exoEarth and exoVenus Transmission Spectra
本研究针对系外金星与系外地球透射光谱难以区分的问题，模拟JWST/NIRSpec PRISM对TRAPPIST-1周围失控温室边界两类行星的凌星观测，确定3.4μm CH₄为区分系外地球的最优特征、4.0μm SO₂为系外金星最佳识别指标。
2023-10-02 astro-ph.EP
Detection Limits of Low-mass, Long-period Exoplanets Using Gaussian Processes Applied to HARPS-N Solar RVs
径向速度（RV）搜索类太阳恒星周围的宜居带中的地球质量系外行星受到恒星变化对宿主恒星的影响的限制。特别是，对流蓝移和亮度不均匀性的抑制，由于光球光斑/斑和星斑的主要贡献的变化，这样的恒星RV。高斯过程（GP）回归是一个强大的工具，统计建模这些准周期变化。我们使用800天的RVs从太阳望远镜的高精度径向速度行星搜索器的北半球（HARPS-N）摄谱仪研究这种技术的局限性。这些数据提供了恒星RV变化的良好采样时间序列。到这个数据集，我们注入开普勒信号的周期在100和500天之间，振幅在0.6和2.4 m s $^{-1}$。我们使用GP回归来拟合得到的RV，并确定恢复的周期和幅度的统计显著性。然后，我们生成具有与太阳数据相同的协方差特性的合成RV，以确定在类太阳恒星周围的金星轨道上检测低质量行星所需的观测基线的下限。我们的模拟表明，发现行星与较大的质量（$\sim$ 0.5 m s $^{-1}$）使用当前一代光谱仪和GP回归将需要超过12年的密集采样RV观测。此外，即使有一个完美的恒星变化模型，用现有的仪器发现一个真正的外金星（$\sim$ 0.1 m s $^{-1}$）也需要15年以上的时间。因此，需要下一代光谱仪和更好的恒星变化模型来探测这类行星。
2021-06-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Detecting Exoplanets Using Eclipsing Binaries as Natural Starshades
我们调查直接成像日食双星周围的系外行星，使用日食作为一个自然的工具，调暗的二进制，从而增加行星恒星亮度对比度。在日食时，双星变成点状，使日冕照相成为可能。我们选择的双星的行星恒星对比度将提高$>10\times$在日食期间，使其有可能检测到一颗行星，是$\gtrsim10\times$暗淡或在恒星系统，是$\sim2$ - $3\times$更大的质量比其他。我们的方法将深入了解双星与单个恒星周围的行星发生率。我们考虑自发光（SL）和反射光（RL）行星。在SL的情况下，我们选择的二进制的年龄是足够年轻的，使轨道SL行星将保持发光;在U Cep和AC Sct，分别，我们的方法是敏感的SL行星$\sim$ 4.5 $M_J$和$\sim$ 9 $M_J$与当前的地面或不久的将来的空间为基础的仪器，和$\sim$ 1.5 $M_J$和$\sim$ 6 $M_J$与未来的地面观测站。在RL的情况下，有三个附近的（$\lesssim50$ pc）系统- V1412 Aql，RR Cae，RT Pic -周围的行星与恒星之间的距离为$\gtrsim20$ mas的类似彗星的行星可能会被未来的地面和空间日冕仪成像。在RR Cae和RT Pic周围可能可以检测到相同距离的金星状行星。一颗可居住的类地行星代表着一个挑战;虽然行星-恒星在日食和行星通量时的对比度可以用6- 8米的太空望远镜获得，但行星…
2020-07-21 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Climates of Terrestrial Exoplanets and Biosignatures
Université de Genève（日内瓦大学）；University of Bern（伯尔尼大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
PlanetS通过开发气候模型、大气检索技术和关键仪器，推动了系外行星气候研究和生物标记物探测的跨学科进展。
2026-01-29 astro-ph.EP
Detection of scattered light from the hot dust in HD 172555
碎片盘或碎片带是碰撞星子存在的重要标志，因此也是年轻行星系中正在进行的行星形成和演化过程的重要标志。在距离恒星很小的距离处对碎片材料进行成像是非常具有挑战性的，但可以对位于可居住区或附近的固体产生的所谓热尘埃的空间分布提供有价值的见解。我们报告的散射光从附近的热尘埃（d = 28.33 pc）A星HD 172555的第一次检测。我们要约束的几何结构的检测碎片盘使用偏振差分成像（PDI）的空间分辨率为25 mas和约0.1 $''$的内部工作角。我们用SPHERE-ZIMPOL在甚宽波段（VBB; $λ=735$ nm）滤光片中测量了HD 172555的偏振光，投影分离度在0.08 $''$（2.3 au）和0.77 $''$（22 au）之间。我们约束磁盘参数的光学薄尘埃盘考虑到有限的空间分辨率和日冕衰减的数据的散射拟合模型。在偏振光下的盘的几何结构显示出大致相同的取向和外部范围，从热发射在18 $μ$ m。我们的图像表明存在一个强烈倾斜的（$i\sim 103.5^\circ$），大致轴对称的尘埃带，其外半径在0.3 $''$（8.5 au）和0.4 $''$（11.3 au）之间。我们推导出了VBB滤波器中$(F_{\rm pol})_{\rm disk}/F_{\rm \ast}> (6.2 \pm 0.6)\cdot 10^{-5}$圆盘偏振通量对比度的下限。当与分数红外通…
2018-08-13 astro-ph.EP
