天体物理学 > 地球与行星天体物理学
[提交于 2015年9月24日
]
标题: 围绕M型星的类地系外行星的潮汐加热:热、磁和轨道演化
标题: Tidal heating of Earth-like exoplanets around M stars: Thermal, magnetic, and orbital evolutions
摘要: 岩石系外行星的内部热和磁场演化对其可居住性至关重要。 我们关注围绕低质量M型恒星的地球质量行星的热-轨道演化,这些恒星的辐射可居住区与“潮汐区”重叠。 我们开发了一个校准到地球的热-轨道演化模型,该模型将潮汐耗散与温度依赖的Maxwell流变学耦合到轨道圆化和迁移。 我们展示了热-轨道稳态情况,在这种情况下,地表热流被潮汐耗散平衡,冷却可以停滞数十亿年,直到圆化发生。 作为潮汐热耗散在内部的轨道能量驱动向内迁移和圆化,圆化时间与耗散率成反比。 我们发现当地幔通过接近1800 K的地幔温度的粘弹性状态时,内部耗散率有一个峰值。围绕0.1倍太阳质量的恒星在$0.07$ AU以内的行星在10 Gyr内圆化,与初始偏心率无关。 一旦圆化,这些行星单调冷却,并保持类似于地球的发电机。 被强制进入偏心轨道的行星可能会经历核心的超冷和快速核心固化,从而抑制宜居带内行星的发电机作用。 我们发现,在$0.45$ (或更大)倍太阳质量恒星的宜居带内,潮汐加热是微不足道的,因为潮汐耗散对轨道距离的依赖比恒星质量更强,而宜居带离大质量恒星更远。 行星磁场的抑制使大气暴露于恒星风侵蚀,表面暴露于有害辐射。 除了弱磁场外,大量的熔岩喷发速率和长时间的岩浆海洋可能使低质量恒星宜居带内的偏心行星不适合生命存在。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.