围绕类日恒星运行的类地外太空的演化


每个行星-恒星结构的对数尺度的密度分布。从左至右各列分别表示大气层外密度的κ 0.01、κ 0.1、κ 1.0和κ 2.0。从上到下的行分别对应0.1、1.0、3.0和5.0 Gyr的恒星年龄。请注意,对数尺度上不同的最大值和最小值会随着恒星年龄的不同而变化。

最近对地球外逸层的观察显示,存在一个延伸的氢元素,其距离可以超过40个行星半径。在类地系外行星周围发现类似的扩展外圈,可以揭示在可居住性方面的关键事实。

这些稀薄氢包层的存在是极其依赖于行星环境的,由来自主星的电离辐射和等离子风主导。辐射和快速风粒子使行星大气的最上层电离,特别是对那些围绕活跃的年轻恒星运行的行星。这些行星的外逸层中所产生的离子的存活受到磁化恒星风的影响,特别是对于未磁化的天体。

为了解决这些恒星-行星之间的相互作用,我们使用冥王星代码进行了2.5D理想MHD数值模拟,以研究非磁化行星在不同恒星演化阶段中稀薄、富氢、类地扩展外圈的动态演化:从一个非常年轻的、类似太阳的0.1 Gyr恒星到一个5.0 Gyr恒星。对于每一颗恒星-行星结构,我们表明,扩展的类地氢外圈的形态强烈依赖于入射的恒星风和这些气体外壳中产生的离子,这表明类地氢外圈的电离成分被年轻恒星的恒星风迅速扫过,为以后的恒星时代带来了巨大的弓形激波。

阿达·卡内,安娜Inés Gómez德·卡斯特罗

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科目:地球与行星天体物理学(astroph . ep);太阳和恒星天体物理学
期刊参考:《皇家天文学会月刊》,第502卷,2021年第4期,6170-6176页
DOI: 10.1093 / mnras / stab492
引用如下:arXiv:2105.15026 [astro-ph。EP] (or arXiv:2105.15026v1 [astro-ph.EP] for this version)
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来自:ADA Canet
[v1] Mon, 31 May 2021 15:07:13 UTC (10kb)
https://arxiv.org/abs/2105.15026

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