环绕射出的自由漂浮行星进化过程中存在液态水
摘要：自由漂浮行星（FFP）可能是在行星系统的前几百万年发生的动力学散射过程中产生的。一些模型预测，这些孤立的行星质量对象在被抛射后仍有可能保留外星卫星。潮汐加热机制和具有相对较高光学厚度的大气层的存在可能支持这些卫星表面上液态水的形成和维持。为了研究液态水能够维持的时间尺度，我们对抛射过程进行了动力学模拟，并推断了围绕自由漂浮行星存活的外星卫星种群的统计数据。卫星轨道参数的潮汐演化是确定轨道何时圆化的关键步骤，从而导致潮汐加热的衰减。我们发现，质量接近地球（$a \lesssim 25 R_{m J}$）的CO2主导的大气层的卫星可以在其表面上保持液态水很长时间，这取决于大气包裹物的质量和所假设的表面压力。需要大气层来困住由潮汐摩擦产生的热量，使这些卫星适宜居住。对于类似地球的压力条件（$p_0=1$ bar），卫星可以维持其表面上的液态水长达52 Myr。对于更高的表面压力（10和100 bar），卫星可以维持其居住条件长达276 Myr和1.6 Gyr。靠近的卫星在很长时间内体验到适宜居住的条件，并且在FFP的抛射过程中仍与逃逸的行星保持绑定，受到的近距离相遇影响较小。
作者：Giulia Roccetti, Tommaso Grassi, Barbara Ercolano, Karan Molaverdikhani, Aur''elien Crida, Dieter Braun and Andrea Chiavassa
论文ID：2302.04946
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-07-19