宜居带类地行星上的含氧光合作用效率


光子通量在两个不同的定义标准范围在行星表面的赫兹的两条边(深蓝色的上限为800 nm和浅蓝色的上限750海里),作为一个明星有效温度的函数,1020年单位光子年代−−1米2 (HZ内部边缘:实线;HZ外边缘:虚线)。绿点和圆的光子通量范围在地球表面,黄点和圆表面的光子通量估计已知的地球类似物(见表1)分别与票面800纳米范围的上限(点)和750海里(圈)。红色虚线显示了维持地球生物圈所必需的平均光子通量。绿色虚线显示了地球上OP的典型下限。

含氧光合作用是地球生物圈中最重要的生物化学过程,在其他可居住类地行星上也可能非常普遍,因为其输入的化学成分和作为能量来源的光普遍可用。

因此,评估围绕恒星的行星上氧光合作用的有效可能性是很重要的,因为它们的光谱类型和行星-恒星分离。我们的目标是估计光子通量,火用能和辐射的利用效率在波长范围内有用的氧光合作用,作为一个函数的主恒星的有效温度和行星-恒星分离。我们解析计算这些量,并将我们的结果与已知类地行星样本的估计结果进行比较。

我们发现,在2600 ~ 7200k范围内,火用能是恒星有效温度的递增函数。它既取决于恒星与行星的分离,也取决于恒星的有效温度。围绕着冷恒星的系外行星上的生物圈通常光线有限。到目前为止,我们还没有观察到在有用的光子通量、火用能和火用效率方面与地球相媲美的类地行星。

乔瓦尼·科沃尼,里卡多·m·艾科,卢卡·卡恰普洛蒂,劳拉·英诺

评论:接受发表在MNRAS上
科目:地球和行星天体物理学
Cite是:ARXIV:2104.01425 [Astro-Ph.EP](或Arxiv:2104.01425V1 [Astro-Ph.ep]这个版本)
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来自:乔凡尼沃恩
[v1]周六,2021年4月3日15:01:11 UTC (61kb)
https://arxiv.org/abs/2104.01425
天体生物学

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