白天和夜晚：周期性旋转的潮汐锁定行星的适居性
摘要：潮汐锁定的行星为约束某些外行星的可能气候提供了独特的机会。它们独特之处在于目前或者将来很少有外行星的自旋和倾角状态是已知的或将被确定的，而这两个因素对于模拟气候至关重要。最近的一项研究显示，TRAPPIST-1系统中的动力学条件使这些行星的自旋和大摆动点成为可能，而通常认为它们是潮汐锁定的。我们通过N体模拟独立地证实了TRAPPIST-1类系统中的行星会不定期地从潮汐锁定的摆动转变为缓慢自旋这一趋势。我们考察了这些自旋状态的性质和频率，以便更好地为能量平衡模型提供信息，从而预测行星表面的温度分布。我们的研究结果表明，自旋不稳定的潮汐锁定行星能够处于长期持续状态和长时间短暂行为之间的状态，频繁转变不同行为之间。在自旋行为保持不变时，行星可能形成稳定的气候系统。1D能量平衡模型显示，在红矮星周围有自旋不稳定的潮汐锁定行星由于较低的冰反照率，其对恒星红外光谱中物质恒星温度的变化相对较小。关于这些行星的温度剖面大幅变化的确切影响需要更加强大的气候模型，例如3D全球环流模型来进行更好的研究。
作者：Cody J. Shakespeare and Jason H. Steffen
论文ID：2303.14546
分类：Earth and Planetary Astrophysics
分类简称：astro-ph.EP
提交时间：2023-08-02