外行星火山活动的瞬态硫酸盐气溶胶
摘要：外界短暂硫酸盐气溶胶可能是外行星火山活动的标志，因此是一个地质活跃的星球。如果短暂气溶胶与火山活动有关，其探测可能有助于评估外行星的可居住性。在地球上，由于俯冲诱发的火山爆发将SO2直接注入平流层，导致硫酸盐气溶胶的形成，其寿命为几个月至几年。我们证明，这些火山爆发所伴随的硫酸盐气溶胶负荷的快速增加和逐渐减少可能可以在未来大口径望远镜（如詹姆斯·韦伯太空望远镜和欧洲极大口径望远镜）的过境透过光谱中被检测到，适用于距离为10 pc的行星系统，假设其具有类似地球的大气层、成分和尺寸。具体而言，我们发现即使不将多个过境项结合在一起，E-ELT（假设有光子限制噪声）可实现S/N分别为12.1和7.1的检测结果，用于类似地球围绕类似太阳星和M5V星的恒星的类地外行星。我们建议，如果可以排除尘暴或陨石撞击等潜在假阳性，这种瞬态信号的探测将强烈暗示外行星的火山喷发。此外，因为在没有火山活动的情况下存在着无机形成氧气的场景，检测到与火山活动有关的短暂气溶胶，并检测到氧气，将是一个更可靠的生命迹象。
作者：Amit Misra, Joshua Krissansen-Totton, Matthew C. Koehler, Steven Sholes
论文ID：1504.04629
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-07-19